Marian B wrote: Tam gdzie pojawią sie ledy warto pomyśleć o kontroli fotooptycznej, np. fotorezystor zasłonięty w ten sposób aby nie było wpływu światła zewnętrznego. Przykładowo, za cienką rurką o długości kilku centymetrów, lub za światłowodem, ktorego koniec/czujnik w takiej rurce.
Pomyśleć może i warto, ale na tym się skończy. Przecież tu chodzi głównie o światła pozycyjne umieszczone gdzieś na topach masztów i na rejach czy inne oświetlenie w jakichś oddalonych miejscach, będziesz po całej łajbie dodatkowe kable do czujników ciągał? Odpada, pozostaje tylko pomiar prądu.
senap - domyślam się teraz, że pisząc na początku o czujniku dającym sygnał od 0.1V do 3V miałeś na myśli napięcie na wyjściu MAX471 a nie spadek napięcia na oporniku szeregowym. Jeśli tak, to sprawa wygląda dużo lepiej, bo opornik szeregowy wbudowany w MAX471 ma około 0.033Ω, a więc jest spadek napięcia na nim jest bardzo mały, a jedynym problemem jest zamiana sygnału analogowego 0.1-3.0V na sygnał cyfrowy do zapalania LED, najlepiej z ustawianiem progu.
Sprawa jest stosunkowo prosta. MAX471 steruje prądem wypływającym z wyjścia OUT (8) proporcjonalnie do prądu mierzonego ze współczynnikiem 0.5mA/A, wystarczy dołożyć do wyjścia jakiś komparator i tak dobrać opornik od wyjścia do masy, aby dla danego prądu uzyskać napięcie, przy którym komparator przerzuca. Jeżeli ważna jest precyzja, to jako komparator może zostać użyty LM393/339 z dowolnie małym napięciem odniesienia (na przykład 0.1V) wytworzonym przez źródło napięciowe TL431 z dzielnikiem, można też od razu użyć TL431 w charakterze komparatora o napięciu 2.5V. Jeżeli precyzja nie jest specjalnie ważna to w roli komparatora może zostać użyty zwykły tranzystor NPN, wówczas jego napięcie baza-emiter (około 0.6V) będzie jednocześnie napięciem "odniesienia". Można też wykorzystać bramkę Schmitta CD4093 lub 74HC14 zasilaną z niskiego napięcia, na przykład z 5V, wówczas napięcie "odniesienia" będzie wynosiło mniej więcej połowę napięcia zasilania. Znając próg napięcia oraz prąd mierzony można obliczyć jaki opornik R
OUT musi być dołączony do wyjścia MAX471. Na przykład dla prądu 0.1A i tranzystora U
BE=0.6V, prąd wyjścia I
OUT=0.05mA, więc R
OUT=0.6V/0.05mA=12kΩ, dla prądu 1.0A prąd wyjścia I
OUT=0.5mA, więc R
OUT=1.2kΩ. Po obliczeniu minimalnej i maksymalnej wartości R
OUT można wstawić w to miejsce potencjometr (wykorzystany jako regulowana oporność) o wartości Rmax-Rmin z opornikiem szeregowym Rmin (oczywiście Rmin, czyli potencjometr skręcony na zero, odpowiada maksymalnej wartości prądu).
MAX471 nie jest już produkowany, poza tym i tak nie byłby tutaj dobrze wykorzystany, ponieważ przeznaczony jest do pomiaru dwukierunkowego, więc nadawałby się bardzo dobrze do pomiaru prądu ładowania i rozładowania akumulatora. Przejrzałem inne "wzmacniacze typu current-sense" dostępne w Farnell i znalazłem tani (3 zł) trójpinowy jednokierunkowy monitor prądu
ZETEX ZXCT1107, który można by tu bez problemu zastosować, oczywiście zaopatrzywszy go w jakiś komparator tak jak wyżej. Z tym ostatnim jest pewien problem, gdyż komparatory czy wzmacniacze operacyjne bywają najczęściej podwójne i poczwórne, więc rozwiązanie takie miałoby sens gdyby można było umieścić więcej układów nadzoru prądu na jednej płytce, wówczas ewentualne źródło napięcie odniesienia mogłoby być współdzielone. Spodziewam się, że w większości przypadków tak właśnie jest, bo wyłączniki świateł pozycyjnych są przypuszczalnie umieszczone w jednym miejscu na jakieś tablicy rozdzielczej.
Wszystkie rozwiązania ze scalonymi czujnikami prądu wymagają jakichś dodatkowych elementów, poza tym należy uważać żeby nie przekroczyć maksymalnego dopuszczalnego prądu (3.3A RMS dla MAX471), który może popłynąć w przypadku jakiegoś zwarcia zanim zadziała bezpiecznik (włókno żarówki może spowodować na chwilę zwarcie zanim się całkiem przepali, a po zaimpregonowaniu wymiana układu scalonego może być mocno utrudniona). W związku z tym w przypadku MAX471 należałoby zrezygnować z wewnętrznego opornika szeregowego i stosować zewnętrzny, tak jak dla ZXCT1107. Poza tym potencjometry, jeśli miałyby być zastosowane, muszą być bardzo dobrej jakości, byle co znajdowane w telewizorach na warunki morskie się nie nadaje. W tej sytuacji uniwersalne rozwiązanie z gotowym układem scalonym robi się dużo mniej atrakcyjne niżby to się na pierwszy rzut oka wydawało, a ponieważ w tym zastosowaniu w zasadzie nie chodzi o jakiś specjalnie dokładny pomiar prądu, to wciąż wydaje mi się, że proponowane przez mnie rozwiązanie, zwłaszcza to z dodatkową diodą 1N4148, jest całkiem do rzeczy.
Układ można nieco zmodyfikować i uodpornić na wypadek krótkotrwałego zwarcia pozbywając się diody Schottky 1N5822 i zostawiając tylko opornik szeregowy R21 (drutowy). Prąd diody D22 zmniejszyłbym do około 0.1mA dając R22=100kΩ, zmieniłbym też dzielnik polaryzujący złącze baza-emiter tranzystora dając R23=10kΩ i R24=51kΩ, tak aby napięcie widziane przez tranzystor wynosiło około 83% napięcia na diodzie plus spadek na oporniku R21. W tej sytuacji gdy prąd przez R21 nie płynie, tranzystor powinien pozostawać wyłączony, gdyż przy 0.6V na diodzie, napięcie baza-emiter będzie wynosić tylko 0.5V, a to jeszcze za mało żeby popłynął prąd bazy. Oczywiście w podwyższonej temperaturze napięcie baza-emiter potrzebne do włączenia tranzystora obniży się, ale proporcjonalnie tak samo obniży się napięcie na diodzie D22, więc zmiany te w dużej części się skompensują. Dzięki zwiększeniu wstępnego spolaryzowania bazy, tranzystor powinien być całkowicie włączony już przy 0.15V spadku napięcia na oporniku R21 spowodowanego prądem żarówki. Przykładowo, stosując jako R21 opornik drutowy 0.33Ω/3W mielibyśmy czujnik prądu na zakres od 0.45A wzwyż (do prawie 3A), stosując opornik 2Ω/3W mielibyśmy czujnik od 0.075A wzwyż. To są oczywiście wszystko wartości orientacyjne, w każdym razie bez diody Schottky sam opornik drutowy powinien być dużo bardziej odporny na krótkotrwałe zwarcia. Co prawda spadek napięcia na oporniku szeregowym jest większy niż w przypadku scalonych monitorów prądu, ale prostota jest niezaprzeczalna, pobór prądu też jest mały. Być może dałoby się ten spadek jeszcze nieco zmniejszyć korygując dzielnik w bazie, który w tej chwili jest dobrany dość konserwatywnie, ale to wymagałoby jakichś pomiarów.
Myślę, że układ warto wypróbować, zmontuj go na kawałku płytki uniwersalnej lub nawet na łączówce (to jest tylko kilka elementów) i sprawdź zakres prądów, na które reaguje w temperaturze pokojowej, i jak to się zmienia po podgrzaniu suszarką.
wystarczy połączyć uzwojenia kontaktronów przeznaczone do kontroli odpowiedniej żarowki szeregowo (chodzi o rozróżnienie wielkości pobieranego prądu)