Estoy tratando de construir un circuito simple que actúe como un "interruptor de voltaje", lo que significa que si un voltaje supera un cierto umbral, de manera análoga a un interruptor de circuito (actual), se abrirá un circuito. Hay un par de cosas que parecen hacer que esto sea un poco difícil debido a su aplicación, que es servir como limitador de velocidad en un tren modelo Lionel para mi hijo pequeño. Los niños pequeños tienen la costumbre de subir el voltaje demasiado alto y hacer que un tren se salga de los rieles.
Esto implica algunas restricciones:
- El suministro a restringir es AC, que opera en el rango de 8 - 16V. Me gustaría limitar el voltaje (es decir, la velocidad del tren) a aproximadamente 13-14 V en una forma que se puede ajustar para tener en cuenta los diferentes motores " características de funcionamiento.
- El sorteo actual puede ser de hasta 5A de forma regular. Lionel utiliza motores universales hasta hace muy poco tiempo y pueden dibujar un poco de Corriente a la hora de tirar de un coche. También se añaden otros accesorios. a la carga a medida que extraen energía de la pista.
- El circuito debe ser capaz de soportar ocasionalmente (pero no raro) Pantalones cortos completos que duran unos segundos, ya que no es raro causar una corto por una variedad de razones (como descarrilamientos que conectan el rieles). Los transformadores de salida variables utilizados (tengo un Tipo de 1940 V y un Tipo ZW de 1950, para aquellos que saben de tales cosas ...) pueden Salida de decenas de amperios cuando está en cortocircuito y toma unos segundos antes activando sus interruptores térmicos internos que son habituales en el Rango 5-15A.
Al equilibrar todas estas restricciones, lo que he podido encontrar es el siguiente circuito que:
- crea un voltaje de referencia de CA que no quiero que exceda a mi hijo. Esta es mi fuente de voltaje LimitAC en la parte inferior de la circuito. La tensión de no exceder se establecería en el transformador usando uno de los múltiples controles.
- Rectifica la CA tanto en la referencia como en la pista (este es mi Fuente de voltaje TrackLevelAC2 en la parte superior - más sobre el “2” en un segundo) voltajes, que luego ...
- ... alimente un comparador de amplificador operacional adecuado (probablemente un amplificador de potencia, para proporcionar la corriente necesaria para accionar la bobina del relé). Mi El pensamiento es que rectificar ambas fuentes hará la comparación. hacia adelante.
- Cuando la tensión de la pista supera la tensión de referencia, tenga el amplificador operacional alimenta una fuente de alimentación de 12 V CC que activa un relé NC para abrir el Circuito de pista (ActualTrackAC1 y ActualTrackAC2). Estoy simulando el relé con solo un interruptor controlado por voltaje en este punto.
Algunaspreguntas/suposiciones:
hetenidoqueconfigurardosfuentesdevoltajeidénticasparaquelapistapuedalaformadeondadeCAcompletaenlugardelaformadeondadeCArectificada.Enelmundoreal,siActualTrackAC1yActualTrackAC2fueranunoyellomismo,¿noseríanlapistaylaspartesderectificadoraamplificadoroperativoambas¿Sepuedeoperardeformaindependiente?Relacionadoconesto...EDIT:preguntadereferenciasimple. ...LTSpicenoalimentaActualLoad(queheestablecidoen4ohmios,ununaaproximaciónrazonableparaunmotor)comoesdeesperar.Enlorealmundoestaríasacandounpardeamplificadoresdeltransformador,nounPocosmicroamperios.¿Quémeestoyperdiendoaquí?NoesunvoltajeLTSpiceComponenteunafuentedevoltaje"ideal" y por lo tanto capaz de alimentar ¿Qué corriente se requiere en el circuito de la pista?EDIT : se corrigió un simple error de modelo.- ¿Realmente necesito rectificar las fuentes para que funcione el opamp? ¿correcto? Si no lo hago, parece que la comparación funcionará según lo previsto en la media onda positiva pero falla en la negativa media onda (ya que la referencia será más alta, es decir, menos negativa, que la pista).
Todo esto parece demasiado complicado dada la simplicidad conceptual del objetivo, pero dado que estoy trabajando con un amperaje de CA más alto y necesito poder soportar cortocircuitos, parece que no puedo usar soluciones basadas en CC, para amperaje bajo , o no están muy contentos con los cortos completos (p. ej., un simple clipper Zener - NB me conformaría con un circuito tipo clipper en lugar de un interruptor ...) Esto no puede ser una necesidad poco común, pero ya que Solo soy un aficionado casual, ¿me estoy perdiendo algo? ¿Hay alguna manera de mejorar este circuito?