電流遮断回路2

質問

以前，下のリンクで
「電流がだんだんと下がっていく系で，電流値がある値以下（例えば3mA程）になったときに電源を切る回路を作りたい」
という質問をしたものです．
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4092810.html

リンクのANo.9でのtanceさんの考えていただいた回路を早速自作してみたのはいいのですが，どうもうまく動作しませんでした．抵抗値の組み合わせがわるいのかな・・・などと考えて，色々試してみたのですがどうもうまくいきません．
コンパレータで電流値を比較してある値になったらFETで切ると，という予定だったのですが，コンパレータの数値が２ｖほどしかでず，FETもうまく作動しないのです．

打開策として回路シュミレータ(Circuit-Maker 6.0 Student)を使ってコンパレータの動作確認からボトムアップ的に回路の確認・設計を行っていますがやはりFETの動作がうまくいかず困っています．コンパレータのoutputをFETのGateにコンパレータの出力が入れば，sourceからdrainに流れる電流がONになる(N型FETなので)だと思ったのですが・・・

何でも良いので，よろしければ知恵を貸していただけないでしょうかm(_ _)m

回答No.8

tance

hongyi1976さん、tanceです。
まさにおっしゃるとおりで、正帰還ですから安定点がふたつあります。
一つは電流が減ってきて、ある電流を境に一気にOFFに移行する状態。
もう一つは十分な電流が流れ、FETがONである状態です。

最初は手動でONにしなくてはならないので、回路図中の起動という
ボタンによりコンパレータの＋入力に強制的に電圧を与え、FETを
ON状態にするようになっています。一度FETがONになれば本来の電解電流
が流れ、ボタンを離してもONを維持できます。

お礼

回答ありがとうございます．
そこまで頭に入れて回路を組んでくださったのですね・・・
ただただ，感謝の念でいっぱいです．ありがとうございます．

回答No.7

noname#69877

これってもしかしてスタートアップがうまくいっていないって事はないですか？つまり、
立ち上がり時の電流少ない―＞検出電流オフ判定―＞MOSがOFF―＞電流流れない―＞検出電流オフ判定
って感じで回路が立ち上がらないのでは？
これだとシミュレーションではうまくいたとしても実際はうまくいかないって事はあります。ここいら辺は検討されましたか？
なんとなしに考えてみましたがこのシステムの場合収束点（というか解というか安定点）が二つ出来ますので、何らかのリセット（つまりスタートアップ回路）が必要と思います。

補足

回答ありがとうございます．
tanceさんが答えてしまいましたが(^^；)どうやら大丈夫なようです．
しかし，確かにその通りだ！って思いました(笑)全然理解できていない証拠ですね．勉強します．

回答No.6

tance

tanceです。
私が勉強した本は古い順に言うとこんな感じになります。
子供の科学（雑誌）
初歩のラジオ（雑誌）
ラジオの製作（雑誌）
無線と実験（雑誌）
トランジスタ技術（雑誌）
電子展望（雑誌）
RCAリニア集積回路技術
海外アナログICメーカのカタログ、アプリケーションノート類
electronics designers' handbook(MacGraw-Hill)
ほか、もちろん学校の教科書でも勉強しましたが、裏付け理論を確認
するといった意味合いが強かったと思います。

お礼

回答ありがとうございます．
本当に実用的な部分から入ったのですね．子供の科学は私も読んでいました．
実際に電子工作などして慣れ親しんでいくほうが良さそうですね．．．

本当に色々と丁寧に回答していただきありがとうございました．
もし，また困った時はよろしくお願いいたします．

回答No.5

tance

tanceです。
バイパスコンデンサは0.01uFで悪くはありませんが、世間で一番良く
使われているのは0.1uFです。高周波特性の良いコンデンサであれば
容量は大きい方が良いので、チップコンデンサなどでは1uFくらいも
最近はよく使われているようです。

NJM311のデータシートを見ると電源に±15Vを使用したときに入力電圧
範囲が±14Vだと書いてあります。これは「V-端子より１V高い入力」～
「V+端子より１V低い電圧」の範囲が入力として受け入れられる範囲だと
いうことを意味します。ですからもしV-=0Vだったら入力は1V以上ないと
使えないということになります。

補足

回答ありがとうございます．
入力電圧範囲の話，わかりやすかったです．
最後によろしいでしょうか？tanceさんはどのような本で勉強されましたか？もしオススメの本などがあったら教えていただきたいのですが・・・
質問の内容が違っているのは承知してますが・・・よろしければお願いします．

回答No.4

ruto

ANo3でも答えられているように、比較する電圧が低すぎます。
そこで考え方のみ書いてみます。
コンパレータの＋端子にVRを使って8.7V加えます。
　　　〃　　　－端子にはコンパレータの出力から100Ω（検出用）を　　　　　　　直列に繋ぎ－端子に繋ぎそこから溶解槽に行き、抜け　　　　　　　てから電源の－に繋ぎます。
溶解槽に10mA流れるとコンパレーターの－には8.7Vかかり、5mAでは
8.5V、3mAでは9.7Vになり、出力が落ちると言うことになります。　
　IC741なら負荷電流は最大25ｍA迄ながせます。

お礼

回答ありがとうございます．非常に助かります．

回答No.3

walkingdic

NJM311ですか。
データシートを見る限り、９Ｖ単電源で使うと入力端子がＧＮＤレベルまでは使えないようです。多分入力１Ｖ以下だとうまく動きません。

お礼

回答ありがとうございます．
どうやらNJM311だとあまりよくないみたいですね．

回答No.2

tance

再度tanceです。苦労されているみたいですね。

FETはMOSタイプでしょうか。ジャンクションタイプだとコンパレータ
出力は2Vくらいまでしかあがらないかもしれません。そして、OFFに
ならないでしょう。

NチャンネルのMOS-FETであるかどうか確認してみてください。
2SK1825何かが良いかと思います。

また、NMJ311を9Vで使っているということだろうと思いますが、
このコンパレータは単電源で使った場合、GND付近の入力電圧では
動作が保証されていません。NJU7112なんかが良いのではないかと
思います。動作遅れは約3μsecありますが、これが遅いということ
だと、さらに違うコンパレータを探さなくてはなりません。

補足

回答ありがとうございます．お世話になっております．

FETですがN型のJFETでした．シュミレートでもJFETを選択して使っていたのですが，tanceさんの言う通りにMOSFETに変えてみた所，シュミレータでは動作確認できました！早速実際の回路でも挑戦してみようと思います．

本当にありがとうございます．何から何まで教えていただき，頭を下げても下げ切れません．

せっかくなので，続けて勉強させてください．
回路中のバイパスコンデンサは0.01μFを使用しているのですがそれでよいでしょうか？適正なコンデンサ容量，抵抗値の選び方がいまいちよくわからないのです．
それとNMJ311は単電源で使った場合、GND付近の入力電圧では動作が保証されていないとのことですが，これはどのような理由なのでしょうか？
それと回路作成においてtanceさんお勧めの書籍などありますか？もしあれば教えていただきたいです．

質問ばかりですいません．

回答No.1

walkingdic

コンパレータは何を使いましたか。
単電源がＯＫのものを使いましたか？
端子の同相電圧入力範囲が０Ｖ以下からになっていますか？

補足

回答ありがとうございます．
コンパレータは新日本無線のNJM311を使用しました．単電源動作も大丈夫なものです．同相電圧入力範囲は±１４ｖです．