コンパレータの研究&実験(完)

タイマーIC555のところで、コンパレータを用いると、低い電圧域で電源がカットできるということを知りまして、で早速用いてみようと、実験をはじめていたのですが・・


最初に図のしきい電圧を設定するプルアップ ＆ プルダウン抵抗ですが、特に半導体側での制約とかがなければ、定格以下ならばＯＫだと思うので、電圧の大きさに依存するだけですけど、ようは抵抗分圧ですよね～。


この抵抗を求める方法としては、作りたいしきい電圧があれば、

しきい電圧 = (Rb/Ra+Rb) ×　回路電圧　

で求める事はできるけど、電圧以外は未知数です。

この半固定抵抗をセンターにして、Ra = 2.5kΩ ＆ Rb = 2.5kΩ とすると、しきい電圧は全体の半分になるから、5v ならば 2.5v になるはず。

もし1～2v付近に、電圧スイッチを作りたいのなら、プルアップ抵抗が大きいほうが、しきい電圧は低くなるから、・・適当に公式に当てはめると計算できるのですが・・

まだ経験が少ないので何ともいえませんけど、予測では、リレーやMOSFETでも電圧スイッチは作れるけど、OFF時にシュミットラインのようなラグがあって、鈍い感じ強いので、LEDやモーターの制御での消灯しない対策や発振対策では、コンパレータのが向いているのかも知れません。


おまけ : 実験中の回路です。

ブレッドボードは、頻繁に中古パーツ使っているとダメになるみたいですね～。ホールがガポガポになってきて、やたら接触不良が多くなって、誤動作出まくりで、完全NGっす。

で、大変ですけど、スルーホールの汎用基板にハンダ付けしている分けですけど、コードの耐熱性は低いわ、細い寄線はすぐ切れるわ、集中力も続かなくって、さっぱわやどぇすわ～＼(-o-;)／



★ PS :1w×3個でやってみた 結果です。

しきい電圧の調整ができていない様子。②番にダイオード何個か挟むかすると或いは・・って思ったけどまだ試せてない。あと③番ラインには、50kΩ～100kΩくらいのヒステリシス抵抗とかあるほうが安定する。抵抗がないと、電流がかなりゆっくりですけど勝手に上昇してた。

基本的なことですけど、定格より回路電圧が高いとLEDへ電流が流れ過ぎるのでVRはフルに回せない。5Vで使うには飽和対策の抵抗が必要ですがVRに矛盾が出来てくる。hFEには個体差があるので個別計測に基づいた内側と外側の電流値、VR抵抗値、飽和抵抗の計算が必要なんですけど足が太過ぎてテスターでは計測できないので、電流計りつつ、無理は禁物。

VRの不具合の微調整については、
http://petamun.blog.so-net.ne.jp/2018-03-21-1
↑ これ↑ 100kΩの半固定抵抗を並列で使うと微調整できると思う。


ttp://www.picfun.com/partops.html
↑ こちらの方の参照図によりますと、3番(＋)と2番(－)が逆なのかもって事で・・?!　

早速、訂正版で作りなおしてみたけど、結果は同じ。しきい値の変更はできなかった。また10kΩのVRでON/OFF位置が多少ズレていたのは、ベースラインの抵抗が原因みたいでVRのUP側へ移動させてみたけど、同じですよね。?

・・しきい電圧の調整ができないのはトランジスタの組み込み方が悪いか、２番へのラインの繋ぎヶ所が悪いか、変動電圧を引き込まないと比較できないから

★ この節の最終案です。

今、半固定抵抗で、しきい電圧を調整していますけど、UP抵抗が19kΩ、DOWN抵抗が1kΩくらいでのみON/OFFできているようで、VRではON/OFFできない。比較電圧側が5V固定なので、しきい電圧調整の半固定抵抗をいっぱい回したら切れるには切れるけど、それでは意味が無いから、このようなベースラインのVRの使い方では、低電圧域にスイッチを作れないということになる。

ちなみに今回は、トランジスタは2SC3173、飽和対策抵抗は400Ωほど、LEDは1wでテストしてます。

この実験で、しきい値の調整はできる事はなんとなく分かりましたから、後は、VRを通常の変動電圧の使い方にして、DDコンバータとか用いて、規定電圧付近で使用するようにすれば完成かな? またしきい値電圧の調整ができなくなるという懸念もなくはない現状です。





５月12日PS :
半導体テスター LCR-T4 が届く事になったので改めて実験予定の回路up。

５月１３日Ps : LED 1w にしました。5v回路なので200mA前後でLEDはMAXです。D2012のhFEは計測の結果441倍だったので、およそ11kΩでMAX電流が流れる。これを10kΩのVRでコントロールする際、ゼロにしても消灯しない問題をこのコンパレーターにより、しきい電圧を作り解決しようという試みなのですが・・
だいたいのトランジスタで、0.6v付近にスイッチがあるはずなので抵抗値さえ間違えなければ、消灯できるはずなのですが、早々調子よくは出来なくて、消灯しないの他、回し過ぎると、飽和値超えてLEDが熱損したりトランジスタが熱暴走したりして機材故障の原因になっている様子までがありまして苦労していたのですが・・
Vfを超えている回路電圧で使っている事が原因だけど、ACアダプタの電圧は自由ではないですから、近似値を使わなくてはならないし
タイマーIC555で調光した時も同様の消灯しないという問題がありまして、これもこのコンパレーターのしきい値設定で解消できるという事で始めた実験でしたけど、どうでしたでしょうか?

思ってたより簡単ではない事だけが分かった結末・・m(汗;)m。