Operationsverstärkerschaltung verhält sich nicht wie gewünscht

Ich habe einen Stromkreis im Netz gefunden, der genau das tun soll, was ich will (einen Lüfter steuern), aber die ganze Zeit eingeschaltet ist. Ich bin mir nicht sicher, ob ein Fehler im Schaltplan vorliegt oder ob ich noch etwas übersehen habe.

Wenn der Thermistor kalt ist, sollte der Lüfter ausgeschaltet sein. Beim Erhitzen sollte der Lüfter eingeschaltet werden. Im Moment ist der Lüfter immer eingeschaltet. Ich habe meine Verkabelung usw. noch einmal überprüft und bin mir sicher, dass ich sie gemäß Bild habe. Ich habe einen 10K-Trimmer durch R4 ersetzt, um die Einstellung des Temperaturauslösers zu ermöglichen.

Hier ist der Schaltplan:

Hier ist der Artikel, an dem ich arbeite .

UPDATE: Aus einer Simulation (mit Qucs) , um zu sehen , wie die Schaltung sollte verhalten. Ich habe die tatsächlichen Werte des Widerstands verwendet, die ich mit dem Multimeter gemessen habe (siehe Diskussionen unten). Hier ist ein Screenshot:

(Hinweis: Ich konnte keinen Lüfter im Teilefach finden, also habe ich eine Diode für den Effekt eingesetzt.)

Könnte es ein Terminalproblem mit dem Operationsverstärker geben, das die Spannungspegel durcheinander bringt? Es ist brandneu, aber es heißt nicht, dass es nicht statisch gezappt wurde.

EIN ANDERES UPDATE: Es wurde beschlossen, Qucs zu verwenden, um zu sehen, was die Schaltung tun könnte, wenn der Thermistor "erhitzt" würde. Bei der zufälligen Auswahl eines Werts für R1 wurde Folgendes festgestellt: Diese Simulation zeigt, wie sich die Vorspannung des Operationsverstärkers ändert, um einen "niedrigen" Ausgang zu erzeugen. Die Basis von Q1 ist jedoch immer noch hoch und verursacht einen Abfall des Lüfters um ca. 2,4 V. Für diejenigen, die das folgende Gespräch mit @vicatcu verfolgen, deutet dies darauf hin, dass sich möglicherweise eine Designetage in der Schaltung befindet. Weiß jemand, was Q1 sonst noch in der Position "EIN" halten könnte?

741 OP-AMP- Datenblatt

UPDATE 3: Mit einigen der angegebenen Zeiger gelang es mir, eine funktionierende Simulation der Schaltung zu erstellen.

Der obere Stromkreis ist mit dem Thermistor "kalt" und abgesehen vom Leckstrom ist der Lüfter praktisch "AUS"! Der untere Stromkreis zeigt den Thermistor "heiß" mit einer bequemen 11,4-V-Ansteuerung. Der Trick ist nun, wie dies mit einer einzigen Stromquelle erreicht werden kann! Ich wollte ein einzelnes 12-V-Netzteil verwenden, um die Schaltung anzutreiben. Diese Schaltungen haben zwei Versorgungen. Ich habe versucht, mit einem Spannungsteiler zu simulieren, um die Spannung von einer einzigen Quelle zu trennen. Wenn der Thermistor jedoch abfällt, wenn er "heiß" ist, zieht er die Spannung über den Stromkreis auf etwa 2 V und der Lüfter erhält etwa 0,8 V. Nicht genau "EIN". Ich habe einige 9-V-Ersatznetzteile, kann also ein 12-V- und ein 9-V-Netzteil verwenden, um die Schaltung in der obigen Konfiguration mit Strom zu versorgen. Wenn ich jedoch mit einer einzigen Quelle davonkommen kann, wäre dies ideal.

UPDATE 4: Hier ist eine grobe Darstellung des Widerstands des Thermistors bei Temperaturänderungen (in Grad Celsius).

Ich würde ein paar Vorschläge für das Design hinzufügen:

1. Sie verwenden 741 OP-AMP, das nicht Rail-to-Rail ist, und Sie verwenden es zum Ansteuern der Basis eines Transistors: Wenn der Ausgang des 741 hoch ist, liegt er bei etwa Vcc - 1 V, das reicht aus, um den Transistor eingeschaltet zu halten. Ich würde empfehlen, einen Rail-to-Rail-OPAMP zu verwenden oder dem Emitter des Transistors einen kleinen Widerstand hinzuzufügen, um den Strom zu begrenzen, wenn der Eingang hoch ist (könnte sogar noch besser sein, weil Sie den Lüfter langsamer laufen lassen, aber immer noch abkühlen).

2. Bei der Konstruktion mit Sensoren wie Fotowiderständen oder Thermistoren ist es besser, zuerst den Wert dieser Sensoren bei Raumtemperatur zu kennen und dann ein Potentiometer auszuwählen, das nur größer ist, um das Verhalten dieses Sensors zu simulieren, und zu überprüfen, ob die Schaltung funktioniert.

UPDATE : Aus dem Datenblatt geht hervor , dass der typische Spannungshub 13 bis 14 V beträgt (Sie können den genauen Maximalwert messen, indem Sie nur die positive Sättigungsspannung messen), und der Verlust im Bereich liegt konstruktionsbedingt tendenziell eher in der oberen Schiene, da der Ausgangsstufe hat eine .${V_{CE}}^{sat} + {V_{BE}^{ON}} \simeq 0.2 + 0.6 \simeq 0.8 V$

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

UPDATE 2 : Jetzt sehe ich, dass Sie Ihren Stromkreis mit +12 V / 0 V versorgen, das ist NICHT die exakte Versorgungsspannung, die für den 741 OPAMP angegeben wurde: Es ist eine Doppelschiene erforderlich, beheben Sie dies als erstes.$\pm 15V$

Sie können sehen, dass Ihr OPAMP 10 V anstelle von 12 und 1,2 V anstelle von 0 ausgibt. Die erste mit dem Abfall über dem Widerstand lässt den Transistor immer eingeschaltet sein, da Sie sehen können, dass die Basisspannung 11 V beträgt, genug, um ihn eingeschaltet zu halten.

Und ... warum hast du eine Diode benutzt, um einen Lüfter zu simulieren ??? Scheint eine ganz andere Last.

UPDATE ZUM UPDATE:

Ich bin froh, dass es funktioniert, zumindest die Simulation: Sie verwenden jedoch immer noch eine einzelne Schienenversorgung (+12: 0, +15: 0). Der 741 will +15: -15, also ist es am besten, den OPAMP ZU ÄNDERN . Es ist überhaupt nicht teuer und Sie können (wieder) eine Schiene-zu-Schiene verwenden, die für Einzelversorgungsanwendungen besser ist, bis zu 3,3 V, wenn Sie diese benötigen. oder für Ihren Fall +12 oder +5.

Dies ist eine Option, hier gibt es viele, die Sie nur auswählen müssen, hauptsächlich basierend auf der Verfügbarkeit für Ihren Zweck. Für den Simulator finden Sie auch viele Optionen.

Was Sie hier haben, ist im Grunde ein Komparator, der die Basis eines PNP-BJT antreibt.

Eine vereinfachende Erklärung ist, dass der Lüfter eingeschaltet werden sollte, wenn der BJT ein "Tief" vom Komparator sieht, und AUS, wenn der BJT ein "Hoch" vom Komparator sieht.

Der Komparator gibt ein "Niedrig" aus, wenn die Spannung an der negativen Klemme (Pin 2) über der Spannung an der positiven Klemme (Pin 3) liegt, und eine "hohe" Spannung, wenn die Spannung an der positiven Klemme über der negativen Klemmenspannung liegt.

R3 und R4 bilden einen Spannungsteiler, der die Spannung am Minuspol auf einen festen Wert setzt. Wenn R3 und R4 beide einen Wert von 10 kOhm haben, beträgt die Spannung am negativen Anschluss Vcc / 2.

Ebenso bilden R2 und R1 (der Thermistor) einen Spannungsteiler, der die Spannung am positiven Anschluss einstellt, und diese Spannung ändert sich folglich mit der Temperatur.

Update Zusammenfassend:

• Die Spannung am Minuspol beträgt: Vcc * R4 / ( R3 + R4 )
• Die Spannung am Pluspol beträgt: Vcc * R1 / ( R1 + R2 )
• Lüfter schaltet sich ein, wenn: R1 < R4 * R2 / R3

Mit den Ratschlägen und Informationen, die mir die Leute gegeben haben, habe ich die Schaltung verbessert und einen LM339-Operationsverstärker verwendet, der ein Rail-to-Rail-Operationsverstärker ist. Da es 4 Ampere in einem Paket hat, habe ich zusätzliche Lüfter usw. hinzugefügt, um die Kühlung zu ergänzen. Hier sind die Schaltungen:

Lüfter aus

Lüfter ein

Lüfter ein - Mit allen 4 Operationsverstärkern