Mạch Op Amp không hoạt động như mong muốn

Tìm thấy một mạch trên mạng nên thực hiện chính xác những gì tôi muốn (điều khiển quạt làm mát) nhưng nó luôn hoạt động. Không chắc chắn nếu có lỗi với sơ đồ hoặc nếu có điều gì khác tôi đã bỏ lỡ.

Nếu nhiệt điện trở 'lạnh' thì quạt sẽ tắt. Khi nó nóng lên, quạt sẽ bật lên. Hiện tại quạt luôn bật. Tôi đã kiểm tra lại hệ thống dây điện của mình, v.v. và chắc chắn rằng tôi có nó theo pic. Tôi đã thay thế R4 cho một tông đơ 10K để cho phép điều chỉnh kích hoạt tạm thời.

Đây là sơ đồ mạch:

Đây là bài báo tôi đang làm việc .

CẬP NHẬT: Thực hiện một mô phỏng (sử dụng Qucs) để xem mạch nên hoạt động như thế nào . Tôi đã sử dụng các giá trị thực tế của điện trở mà tôi đo được bằng đồng hồ vạn năng (xem các cuộc thảo luận bên dưới). Đây là một ảnh chụp màn hình:

(lưu ý: Tôi không thể tìm thấy quạt trong thùng các bộ phận nên tôi đã chèn một diode để tạo hiệu ứng)

Có thể có một vấn đề thiết bị đầu cuối với op-amp đang làm rối các cấp điện áp? Nó là thương hiệu mới, nhưng không có nghĩa là nó đã không bị khóa tĩnh.

CẬP NHẬT KHÁC: Quyết định sử dụng Qucs để xem mạch có thể làm gì nếu nhiệt điện trở bị 'nóng'. Chọn một giá trị cho R1 một cách ngẫu nhiên, nó đã đưa ra điều này: Mô phỏng này cho thấy độ lệch op-amp thay đổi để tạo ra đầu ra 'thấp', tuy nhiên, cơ sở của Q1 vẫn cao và khiến quạt giảm khoảng 2,4V. Đối với những người theo dõi cuộc trò chuyện với @vicatcu bên dưới, điều này cho thấy rằng có thể có một tầng thiết kế trong mạch. Bất cứ ai cũng biết những gì khác có thể giữ Q1 ở vị trí 'BẬT'?

741 Bảng dữ liệu OP-AMP

CẬP NHẬT # 3: Sử dụng một số con trỏ được đưa ra, tôi quản lý để thực hiện một mô phỏng làm việc của mạch.

Mạch trên cùng là với nhiệt điện trở 'lạnh' và khác với dòng rò, quạt thực tế là 'TẮT'! Mạch dưới cùng cho thấy nhiệt điện trở 'nóng' với 11,4V thoải mái khi lái nó. Bí quyết bây giờ là làm thế nào để đạt được điều này bằng cách sử dụng một nguồn năng lượng duy nhất! Tôi dự định sử dụng một bộ nguồn 12V duy nhất để điều khiển mạch điện. Các mạch này có nguồn cung cấp kép. Tôi đã thử mô phỏng với một bộ chia điện áp để phân chia điện áp từ một nguồn duy nhất, tuy nhiên, khi nhiệt điện trở giảm khi 'nóng', nó kéo điện áp trên mạch xuống khoảng 2V và quạt được khoảng 0,8V. Không chính xác 'BẬT'. Tôi có một số bộ nguồn 9V dự phòng, vì vậy có thể sử dụng gói 12 V và 9V để cấp nguồn cho mạch trong cấu hình trên, nhưng nếu tôi có thể sử dụng một nguồn duy nhất, điều đó sẽ rất lý tưởng.

CẬP NHẬT # 4: Dưới đây là sơ đồ sơ bộ về điện trở nhiệt khi nhiệt độ thay đổi (tính bằng độ cel)

Tôi sẽ thêm một vài gợi ý cho thiết kế:

1. Bạn đang sử dụng 741 OP-AMP, không phải là rail-to-rail và bạn đang sử dụng nó để điều khiển cơ sở của một bóng bán dẫn: điều gì xảy ra là khi đầu ra của 741 cao, nó sẽ ở khoảng Vcc - 1V, đó là đủ để giữ bóng bán dẫn trên. Tôi sẽ đề nghị sử dụng OPAMP từ đường ray đến đường ray hoặc thêm một điện trở nhỏ vào bộ phát của bóng bán dẫn để hạn chế dòng điện khi đầu vào cao (thậm chí có thể tốt hơn vì bạn giữ quạt ở tốc độ chậm hơn nhưng vẫn làm mát).

2. Khi thiết kế với các cảm biến, chẳng hạn như quang điện trở hoặc nhiệt điện trở, trước tiên, bạn nên biết giá trị ở nhiệt độ phòng của các cảm biến này - sau đó chọn một chiết áp lớn hơn để mô phỏng hoạt động của cảm biến này và kiểm tra xem mạch có hoạt động không.

${V_{CE}}^{sat} + {V_{BE}^{ON}} \simeq 0.2 + 0.6 \simeq 0.8 V$

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

$\pm 15V$

Bạn có thể thấy OPAMP của mình xuất ra 10 V thay vì 12 và 1,2V thay vì 0; đầu tiên, với việc giảm điện trở, làm cho bóng bán dẫn luôn bật, vì bạn có thể thấy rằng điện áp cơ sở là 11V, đủ để giữ cho nó bật.

Và ... tại sao bạn lại sử dụng một diode để mô phỏng quạt ??? Có vẻ một tải khá khác nhau.

CẬP NHẬT VÀO CẬP NHẬT:

Tôi rất vui vì nó hoạt động, ít nhất là mô phỏng: tuy nhiên, bạn vẫn đang sử dụng một nguồn cung cấp đường ray duy nhất (+12: 0, +15: 0). 741 muốn +15: -15, vì vậy điều tốt nhất để làm là THAY ĐỔI MẪU . Nó hoàn toàn không tốn kém và bạn có thể sử dụng đường ray xe lửa (một lần nữa), tốt hơn cho các ứng dụng cung cấp đơn lẻ, xuống còn 3,3V nếu bạn cần điều đó; hoặc, đối với trường hợp của bạn, +12 hoặc +5.

Đây là một tùy chọn, ở đây có rất nhiều, bạn chỉ phải lựa chọn, chủ yếu dựa trên tính khả dụng cho mục đích của bạn. Đối với trình giả lập, bạn cũng có thể tìm thấy nhiều tùy chọn.

Những gì bạn đã có ở đây về cơ bản là một bộ so sánh điều khiển cơ sở của một BJT PNP.

Một lời giải thích đơn giản là quạt nên BẬT khi BJT thấy "thấp" từ bộ so sánh và TẮT khi BJT thấy "cao" từ bộ so sánh.

Bộ so sánh xuất ra mức "thấp" khi điện áp cực âm (chân 2) cao hơn điện áp cực dương (chân 3) và "cao" khi điện áp cực dương nằm trên điện áp cực âm.

R3 và R4 tạo thành một bộ chia điện áp đặt điện áp trên cực âm thành một giá trị cố định. Với R3 và R4 đều có giá trị 10kOhm, điện áp ở cực âm sẽ là Vcc / 2.

Tương tự như vậy, R2 và R1 (nhiệt điện trở) tạo thành một bộ chia điện áp đặt điện áp trên cực dương và do đó điện áp đó thay đổi theo nhiệt độ.

Tóm tắt cập nhật :

• Điện áp ở cực âm là: Vcc * R4 / ( R3 + R4 )
• Điện áp ở cực dương là: Vcc * R1 / ( R1 + R2 )
• Quạt bật khi: R1 < R4 * R2 / R3

Sử dụng những lời khuyên và thông tin mà mọi người đã đưa ra cho tôi, tôi đã tạo ra mạch điện và sử dụng một Op-amp LM39, đây là một Op-amp đường sắt. Vì nó có 4 ampe trong một gói, tôi đã thêm quạt vv để khen làm mát. Dưới đây là các mạch:

Quạt tắt

Quạt trên

Bật quạt - Sử dụng cả 4 Op-Amps