Protezione sovratensione per alimentazioni singole DC

[Maxvarese]

Tempo fa, uno dei frequentatori del forum, condivise con noi tutti, la sua idea per un circuito di protezione da sovratensione che proteggeva il carico mediante l'appertura del contatto di un relè.
Di recente Pier ha giustamente invitato la sua comunità ad apprendere sperimentando con gli op amp componenti onnipresenti nei circuiti di condizionamento, per questo motivo, condivido con voi lo sviluppo di questo semplice progetto, andando a risolvere un passo alla volta le sue lacune.
Nello schema seguente un circuito quasi teorico che chiude il contatto di un relè solo se la tensione presente al piedino invertente rimane inferiore a quella del non invertente.

[Maxvarese]

Un circuito così costituito, funzionate in condizioni ideali, rischia di soffrire di instabilità quando le tensioni applicate ai due ingressi divengono simili e afflitte da rumore.
Si deve dunque modificare il circuito per renderlo più stabile.
Oltre a questo il circuito richiede un alimentazione stabilizzata indipendente da quella controllata.

[blue3121]

Prime cose che noto al volo, molto velocemente:

1) Come si auto-sostiene ? (eviteresti auto-oscillazioni in tal caso)
2) ... e quindi, come resetti la protezione ?
3) Sul partitore di tensione di riferimento (set sul piedino non invertente) meglio un riferimento stabile di tensione. Basterebbe la caduta di un diodo tra la parte del potenziometro verso Vcc e massa, calcolando opportunamente la resistenza verso Vcc sulla corrente dello stesso.

...ṗrossimi commenti ad una analisi più "rilassata".

[Santeweb]

è la stessa cosa che ho proposto io nel circuito che ho pubblicato nella sezione User Projects, mettendo un condensatore elettrolitico sulla base del transistor verso massa, ho risolto l'instabilità che avevo riscontrato, prova e vedrai, inoltre ho usato un altro contatto disponibile del relè per l'autoritenuta, sganciabile poi con un pulsante NC
Se vedi lo schema vedrai anche che ho alimentato il partitore con tensione separata per avere più stabilità nei confronti della linea di alimentazione che potrebbe essere regolabile.
Ti invito a vedere il video della realizzazione se ti va di vederla , allego link di you tube https://youtu.be/lxd6aBQi2R8

[Maxvarese]

Grazie a tutti, sino a sabato non credo che avrò più tempo per il forum, poi proseguiro.
Io in verità pensavo curare l'insabilità sfruttando la variazione d'assorbimento data dall' eccitazione del relè per variare la tensione di soglia al piedino non invertente.

[Maxvarese]

Sto trasformando questa discussione in un video, se verrà bene credo che lo regalerò a Pier anche se io avrei bisogno del doppiaggio.
Pier dopo anni di video, ha a acquisito la scioltezza di un vero presentatore televisivo, io zoppico parecchio.
Per quanto riguarda l'utilizzo del circuito, bisogna però ricordare che una protezione basata su un relè, sarà estremamente, troppo, lenta per poterla considerare efficace in ogni ambito d'utilizzo.
Si potrebbe invece utilizzare il secondo op amp presente nell' lm358 per creare un comparatore a finestra, ed un circuito che collega il carico all' alimentazione solo se la tensione è corretta.
Così potrebbe essere utile come parte di un apparecchiatura.


https://youtu.be/cWFxyaA2t48

[Guido]

Si potrebbe invece utilizzare il secondo op amp presente nell' lm358 per creare un comparatore a finestra, ed un circuito che collega il carico all' alimentazione solo se la tensione è corretta.
https://youtu.be/cWFxyaA2t48

Penso che il sistema piu' semplice e corretto per non avere indecisioni nella commutazione sia quello di creare un circuito con isteresi, quindi in pratica mettere una resistenza di alto valore 1 Mohm e oltre, magari un trimmer, tra l'uscita dell'operazionale e l'ingresso non invertente.

[Maxvarese]

Si ho fatto in modo che la tensione all' ingresso non invertente si abbassi di circa 0,3 Volt quando la soglia viene superata, infatti il circuito funziona bene anche senza condensatori di filtro, che aggiungerò in seguito.
Il circuito di per sé non è un problema, realizzarlo ,concepirlo ,dimensionarlo, il mio dubbio è che non serva alla scopo, è troppo lento per "venderlo" per definirlo protezione.
Voi che ne dite?

[blue3121]

Schema + misura del ritardo tra l'ingresso e l'uscita.

[Maxvarese]

Ora ci arrivo blue,,

Guido...
Il circuito tradizionale per l'isteresi, rapresentato qui sotto,che riporta l'uscita del op amp all' ingresso non invertente va bene per una soglia d'intervento fissa.
Dove è possibile dimensionare i valori relativi delle resistenze per ottenere la variazione di tensione voluta.
Aggiungendo un potenziometro invece anche la variazione diviene variabile.