Comparator with hysteresis – part 2

This is the circuit:

histereza_lm393_my_idea

How it works?

Voltage Uin is going up, but still lower than our trigger level (Uh), then transistor is on, conducts, meaning that  R1 is shorted to ground.

Voltage Uin still going up, and when the trigger level is reached, transistor is going off, and voltage on inverting input of comparator is going higher, which increases the speed of of voltage dropping in the output of comparator.
When Uin  > Uhigh (Uh) then Uout = „0”
When Uin < Ulow (Ul) to Uout = „1” almost Uin
R1 is for setting the lower voltage of comparator switching. Upper voltage is set  by potentiometer P1.
How to calculate R1?
Let’s split P1 on two parts, upper: R3 and lower R2.
R2 – you can calculate when you know Uh and the value of potentiometer P1.
R2=P1*Uref/Uh
R3=P1-R2
R1 you can calculate when you know Ul, and the values of R2 and R3:
R1=[(Uref*P)-(R2*Ul)] / (Ul-Uref)
When  you don’t know Ul but you know R1 then:
Ul=Uref*(R1+P) / (R1+R2)
You can see that in tables below:

Uh= 14,44 Uh= 14,44
Ul= 13,80 R1= 1 000
Uref= 2,5 Uref= 2,5
P= 100 000 P= 100 000
R3= 82686,98 R3= 82686,98
R2= 17313,02 R2= 17313,02
R1= 980,5604 Ul= 13,788

This is the easiest histeresis to calculate in the whole world.
It is important that:
20V> Uin >5V
And
20V > Uh > Ul > 5V.
Why? When Uin is higher than 5V then LM393 works properly and the MOSFET transistor also works properly.
Lower than 20V, because if you give more than 20V on the gate of the MOSFET – you can destroy it.
Transistor for histeresis: practically any kind of N-MOSFET. I am using IRF640.

Komparator z histerezą cz. 2

histereza_lm393_my_idea
Zasada działania:
Napięcie Uin rosnie, ale wciąż jest mniejsze od naszego progu, wtedy tranzystor T1 przewodzi, czyli R1 jest zwarty.
Napięcie Uin wciąż rośnie,i gdy przekroczy próg, to wyłącza się tranzystor, czyli napięcie na wejściu odwracjącym komparatora rośnie jeszcze bardziej, co powoduje jeszcze szybszy spadek napięcia na wyjściu komparatora.
Gdy napięcie Uin > Uhigh (Uh) to Uout = „0”
Gdy napięcie Uin <Ulow (Ul) to Uout = „1”, czyli ~Uin
R1 służy do ustalenia dolnego progu (Ul) przełączenia komparatora. Górny próg ustala się za pomocą P1.
Jak wyznaczyć R1?
Podzielmy P1 na dwie części: górną – R3 i dolną R2.
R2 – wyznaczamy z dzielnika rezystorowego przy znanym napięciu Uh, oraz wartości potencjometru P.
R2=P*Uref/Uh
R3=P-R2
R1 wyznaczamy przy znanym napięciu Ul, i wartościach R2 i R3:
R1=[(Uref*P)-(R2*Ul)] / (Ul-Uref)
A gdy nie znamy Ul a znamy R1 wtedy:
Ul=Uref*(R1+P) / (R1+R2)
Co przedstawiam poniżej:

Uh= 14,44 Uh= 14,44
Ul= 13,80 R1= 1 000
Uref= 2,5 Uref= 2,5
P= 100 000 P= 100 000
R3= 82686,98 R3= 82686,98
R2= 17313,02 R2= 17313,02
R1= 980,5604 Ul= 13,788

Najłatwiej wyliczalna histereza świata 🙂
Ważne żeby: 20V> Uin >5V oraz 20V > Uh > Ul > 5V.
Dlaczego tak? Większe od 5V, żeby LM393 poprawnie działał i żeby MOSFET poprawnie działał, mniejsze od 20V, żeby nie podać na bramkę MOSFETa zbyt dużego napięcia.
Tranzystor do histerezy: praktycznie dowolny MOSFET z kanałem N, ja użyłem IRF640.
Kalkulator:
http://dareit.pl/scripts/calc_hyst.htm

Inny pomysł na kontroler ładowania akumulatora

http://paulorenato.com/joomla/index.php?option=com_content&view=article&id=81:diy-solar-charge-controller&catid=4:projects&Itemid=4

Kolejny dobry i prosty pomysł na kontroler ładowania akumulatora za pomocą niedużej baterii słonecznej.

Nie pododba mi się, co autor napisał: “The “rule” of thumb is as follows: if you keep the charging current below 3% of the batterie’s capacity, then it is safe to charge the battery without a controller. So, for the example at hand, a 6Ah battery can be safely charged with a current of up to 6 x 0.03 = 180 mA.” Jego układ nie pilnuje prądu ładowania akumulatora, tylko napięcia, do którego akumulator jest ładowany. Więc gdy akumulator jest rozładowany, to ładowanie odbywa się pełnym prądem jaki może dać panel słoneczny, co w tym wypadku wynosi 300mA. 0,1 * 6 = 0,6= 600 mA – a to jest największy dopuszczalny prąd, którym można ładować akumulator.

Wniosek: autor powinien przepuszczać przez diody, nie 180mA a 300mA, żeby zapewnić bezpieczeństwo akumulatora.