Równoległe tranzystory NPN - negatywny prąd kolektora

Cześć

Poniżej zamieszczam schemat. Jest to układ do podtrzymywania zasilania płytki; tranzystor z prawej strony wykrywa napięcie ze źródła zewnętrznego uruchamiając układ z mikrokontrolerem. Następnie mikrokontroler włącza tranzystor z lewej strony (stan wysoki na symulacji to 5V). Mikrokontroler wykrywa gdy zniknie zasilanie wchodzące do bazy tranzystora z prawej strony, wówczas kończy swoje procesy i na samym końcu ustawia 0 na pinie podtrzymującym zasilanie poprzez lewy tranzystor czym ma zgasić układ. Póki co wszystko testowałem jedynie w symulatorze, fizycznie jeszcze nie utworzyłem tego fragmentu układu.

W czym problem - w konfiguracji takiej jak na obrazku przy jednoczesnym działaniu oby tranzystorów na prawym tranzystorze pojawia mi się prąd na kolektorze o negatywnej wartości. Czy spowoduje to uszkodzenie tranzystora? Jeżeli tak, to jak można zmienić ten układ, żeby można go było jednocześnie uruchamiać "sygnałem" w postaci zewnętrznego źródła napięcia, wykryć zanik takiego sygnału i ostatecznie wyłączyć cały układ mikrokontrolerem?

Czy to miałeś na myśli?



Rezystory 330 dałem w celu ograniczenia prądów przepływających przez tranzystory. Rezystora 10k nie dałem bezpośrednio na bazę, bo wówczas miałbym dzielnik napięcia, a chyba nie jest to pożądane w tym przypadku?
W takiej konfiguracji nie mam już negatywnego prądu kolektora, ale przy większych wartościach napięcia wchodzącego do tranzystora P-MOSFET pojawia mi się negatywne napięcie bramka-kolektor na obu tranzystorach. Czy to źle? Martwią mnie jeszcze bardzo małe prądy na bazach obu tranzystorów, liczone w uA. Czy nie wpłynie to negatywnie na nasycenie tranzystorów i przez to na ich niestabilne załączanie?

Układ można zrobić na jednym tranzystorze - wylutuj jeden, a jego opornik bazy podłącz do bazy drugiego. I nie przejmuj się, jeśli w stanie włączonym napięcie baza-emiter jest większe, niż kolektor-emiter - tak powinno być, jeśli tranzystor działa jako klucz, odwrotna sytuacja wystąpi, jeśli jest on za słabo wysterowany - to jest możliwe przy dużym napięciu zasilania, znacząco większym, niż napięcie diody Zenera przy mosfecie, albo przy bardzo małym, np. około 1V.

Marek_Skalski napisał:

Z Twojego opisu wynika, że klucz pracuje statycznie, więc do (...)

Chciałbym w swoim projekcie umożliwić wyłączanie kluczem większego zakresu zasilania - od 12V do 60V. Posiadam duże ilości tranzystora FMMT458 i chciałbym go wykorzystać w tym projekcie. Jego hfe>=100 (w przypadku podawania na kolektor 50mA, ale gdy prąd kolektora wynosi 100mA to z jakiegoś dziwnego powodu hfe zaczyna się od 15). Vbe = 0,9V.
Czy modyfikując wartość rezystora wchodzącego na bazę tranzystora NPN mogę ustawiać sobie odpowiednie progi potrzebne do włączenia tranzystora? Bazując na kalkulacjach w Twoim poście zrobiłem obliczenia. Proszę o weryfikację czy czegoś nie pokręciłem. Zmniejszyłem wartość rezystora z 47k do 6,8k.

Zasilanie 60V:
-prąd wchodzący na jeden kolektor - 14,887V/330R=45mA
-wymagany prąd bazy - 0,045A/100=450uA
-osiągnięty prąd bazy - (5V-0,9V)/6800R=603uA > 450uA (OK)
-maksymalny prąd kolektora - 603uA*100=60mA > 45mA (OK)

Zasilanie 12V:
-prąd wchodzący na jeden kolektor - 2,977V/330R=9mA
-wymagany prąd bazy - 0,009A/100=90uA
-osiągnięty prąd bazy - (5V-0,9V)/6800R=603uA > 90uA (OK)
-maksymalny prąd kolektora - 603uA*100=60mA > 9mA (OK)

Jego hfe>=100 (w przypadku podawania na kolektor 50mA, ale gdy prąd kolektora wynosi 100mA to z jakiegoś dziwnego powodu hfe zaczyna się od 15).

Chodzi o to, że h_FE przy 100mA jest tylko 15, a przy 50mA 100? Spadek hFE przy większych prądach dotyczy bardzo wielu tranzystorów - może i wszystkich.

Nie wiem, na jakie napięcie jest dioda Zenera przy bramce MOSFET-a, ale chyba nie większe, niż kilkanaście V - powiedzmy, że 15V. W takim razie przy zasilaniu 60V będziesz miał 15V na diodzie Zenera, i prawie 45V na oporniku 330R - a więc prąd 135mA, a jak tranzystor takiego nie da, to spore napięcie na tranzystorze - jeśli tranzystor da 60mA, to na oporniku 330R będzie 20V, zostaje 25V na tranzystorze, co przy prądzie 60mA oznacza moc strat 1.5W - czy ten tranzystor tyle wytrzyma? Nota katalogowa podaje 500mW, więc na pewno nie - trzeba by oporniki 1k i 330R zastąpić z 5X większymi, jeśli mają być takie napięcia, żeby moc tracona nie była "na styk" równa dopuszczalnej. A może nie aż tyle: jeśli użyjesz oporników 3X większych (3k i 1k), to nie popłynie prąd większy, niż 45mA (z tego 40mA przez diodę Zenera - moc strat 0.6W), tyle tranzystor da i napięcie prawie 45V odłoży się na oporniku 1k - moc strat 2W. Chyba lepiej zdecydować się na większe oporniki, mniejsze prądy, mniejsze moc strat.

Swoją drogą, to są całkiem fajne tranzystory - na napięcie 400V - trochę ich szkoda do takiego układu, w którym by wystarczyły ponad 10X tańsze BC546.

@_jta_ masz rację, szkoda tych tranzystorów. Kupowałem je gdy były jeszcze powszechnie dostępne, ale teraz widzę, że prawie nigdzie ich nie ma i najbliższe dostawy będą dopiero za kilka miesięcy więc lepiej przetrzymać je na coś bardziej zaawansowanego.
Faktycznie nie wziąłem pod uwagę strat mocy ... W takim przypadku MOSFET będę musiał dać za układem ograniczającym napięcie do 12V, ale muszę najpierw zobaczyć jaki będzie pobór prądu poszczególnych elementów w tym układzie ograniczającym, bo walczę o każdy mA.

Nie napisałeś, jaki to MOSFET - istotne jest, jakie napięcie bramki zapewni pełne włączenie. 10V? Mniej, więcej? A poza tym, na ile szybkie musi być wyłączanie - w momencie wyłączania bramka MOSFET-a rozładowuje się poprzez opornik bramka-źródło (1k na schemacie w #1) - może to wyłączanie nie musi być takie szybkie? Z opornikiem 1k pewnie będzie parę mikrosekund (zobacz w nocie katalogowej "total gate charge"); z opornikami np. 10k i 3k3 10X dłużej, za to moc strat będzie 10X mniejsza (największa w oporniku 3k3 przy zasilaniu 60V - około 0.6W).

Można zrobić szybkie rozładowanie bramki bez dużych strat mocy w opornikach, ale to będzie komplikacja układu, w tym dodatkowy tranzystor. Może najprościej: NPN, emiter do bramki, kolektor do źródła MOSFET-a, baza przez opornik np. 27k do źródła, między emiterem i bazą dioda (szybka przełączająca, np. 1N4148) w kierunku przeciwnym do złącza tranzystora, do bazy opornik od tranzystora sterującego, dioda Zenera zostaje między bramką i źródłem. I wtedy do włączania spokojnie wystarczy prąd około 1.5mA - jeśli przy zasilaniu 12V bramka ma dostać 9V, to opornik od tranzystora sterującego może być 1k5/2W (a może nawet większy o mniejszej mocy, np. 3k/1W - to zależy od tego, jaki prąd przepuści dioda Zenera przy 9V), maksymalny prąd (przy zasilaniu 60V) 30mA i wyłączanie będzie szybkie.

Jak chcesz oszczędzać na prądzie tranzystora sterującego przy zasilaniu 60V, a chcesz, żeby to działało przy 12V, to ma sens zrobienie ograniczenia prądu przez tranzystor - tak, by ten prąd nie zależał od napięcia - przy ograniczaniu opornikiem masz na oporniku 2-3V przy zasilaniu 12V, a 45V przy zasilaniu 60V, i jak przy zasilaniu 12V ma być 1.5mA, to przy 60V wychodzi 30mA; ograniczanie przez tranzystor pozwoli zawsze mieć 1.5mA - tyle, że to też trochę skomplikuje układ.

Walczysz o każdy mA w stanie wyłączenia, czy również jest to tak samo istotne w stanie włączonym?

Jest to tranzystor P-MOSFET SPD30P06PGBTMA1. Nota katalogowa widoczna tutaj. Według tego co tam napisali, to napięcie progowe Vth może przyjąć wartość z zakresu od -2,1 do -4V. Dioda Zenera ma napięcie przebicia o wartości 15V.
W tym miejscu układu nie mam szczególnych wymagań co do prędkości wyłączania i włączania. Wstawiłem tego MOSFETa w miejsce przekaźnika, który niestety okazał się zbyt słaby pod względem odporności na przewodzony prąd (przewiduję chwilowy pobór do 7A), a bardziej odporne modele są już za duże; dysponuję bardzo ograniczoną ilością miejsca na elektronikę. Dlatego wybór padł na tranzystor i teraz potrzebuję pomocy z opracowaniem sposobu, żeby najpierw wzbudzić go zewnętrznym sygnałem i po jego zaniku podtrzymać włączenie do czasu skończenia wszystkich procesów i dopiero po chwili wyłączyć zasilanie całej płytki.
Płytka będzie zastosowana w samochodzie i jej wejścia zasilające będą na stałe połączone z akumulatorem. W związku z tym, gdy samochód jest wyłączony, to istnieje ryzyko rozładowania akumulatora po jakimś czasie. Istotna jest dla mnie oszczędność prądu tylko w stanie wyłączenia. Przekaźnik był o tyle fajny, że zachowywał się tak, jakby przecięło się ścieżkę; zerowy pobór prądu Szukam sposobu żeby odzwierciedlić takie zachowanie elektroniką.

Niestety wiele osób nieuważnie czyta noty katalogowe i odczytują nie to, co trzeba. Napięcie progowe to takie, przy którym tranzystor zaczyna przewodzić - podaje się je dla prądu 0.25mA - chyba nie chcesz takim prądem zasilać układu? To napięcie jest istotne dla wyłączania tranzystora - nie należy pozwolić, żeby napięcie bramki przekraczało około 2V wtedy, gdy tranzystor ma być wyłączony.

Natomiast dla włączania, oporność włączenia R_DS(on) podają dla napięcia bramki -10V, i takim napięciem należy go włączać - jakkolwiek jest bardzo mało prawdopodobne, żeby sprawiał jakieś problemy przy włączaniu napięciem około -8V; mniejsze może już znacząco zwiększyć oporność włączenia i ograniczyć prąd.

Jeśli wyłączanie nie musi być szybkie, to opornik bramka-źródło może być dużo większy - np. ze 27k - to i tak da wyłączanie w czasie poniżej milisekundy, mimo dużego ładunku bramki (może być do 48nC). Proporcje oporników można dać nieco inne - ten łączący bramkę z tranzystorem sterującym może z 5X mniejszy od tego bramka-źrodło, 5k1, albo nawet 4k7. Choć może trochę przesadzam: w samochodzie przy pracującym silniku na akumulatorze pewnie będzie ponad 13V? Czy alternator na minimalnych obrotach silnika jeszcze nie działa?

Nie wiem, dlaczego chcesz możliwości działania przy zasilaniu 60V, skoro to ma być na stałe zamontowane w samochodzie. A rzecz w tym, że jak na opornik 4k7 podasz 45V, to masz prawie 0.5W mocy traconej - więc co mniejsze oporniki (1/8W, 1/4W) do tego się nie nadają.

Aha, przy prądzie 7A potrzebny będzie jakiś niewielki radiator - moc tracona będzie około 4-5W. Albo dwa tranzystory równolegle...

Układ musi być w stanie wytrzymać chwilowe skoki napięcia występujące w samochodzie. Rodzaj i długość zakłóceń określają odpowiednie normy. Charakterystyka występujących zakłóceń wygląda następująco:

Te najszybsze i największe wybieram diodą TVS, przed odwrotną polaryzacją zabezpieczam się diodą szybką, a przed najdłuższym i największym impulsem, występującym w przypadku odłączenia akumulatora z działającym alternatorem, układ jest chroniony bezpiecznikiem, który przepali się gdy TVS zacznie lawinowo przewodzić prąd (chociaż wiem, że w tym przypadku te rozwiązanie nie jest idealne, bo według norm układ powinien sam powrócić do stanu używalności gdy zakłócenia ustąpią). Jest tam jeszcze jedno zakłócenie trwające kilka sekund o wartości 50V i to właśnie przed nim chciałbym się zabezpieczyć, tak żeby jedyną słabością tego układu było "tylko" to nieszczęsne odłączenie akumulatora z włączonym silnikiem.
Odpowiadając na Twoje pytania:
-przyjmijmy, że podczas działania samochodu na akumulatorze pojawi się napięcie 14V
-alternator już w pełni działa na minimalnych obrotach silnika

Narysowałem schemat tak jak zrozumiałem Twój post, czy coś pokręciłem?

W zasadzie prawidłowo, ale: (1) ten górny tranzystor przyspiesza wyłączanie, co nie jest potrzebne, można go pominąć i zostawić tylko diodę Zenera i równolegle do niej opornik 27k, być może zamiast opornika 1k może być większy, to zależy od prądu diody Zenera przy napięciu około 10V; (2) na dole wystarczy jeden tranzystor, można oba oporniki 47k (a może trochę mniejsze? dobrze by było, żeby prąd bazy z któregokolwiek z tych oporników wystarczył do przewodzenia przez tranzystor około 45mA - może odpowiedni byłby opornik nawet tylko 4k7 do włączania z +5V i 3k9 do sterowania z uC, bo pewnie uC daje tylko ze 3-4V na wyjściach).

50V przez kilka sekund, to może być poważna sprawa, bo to wystarczy na nagrzanie choćby tego opornika 1k. Może zrobić układ z ograniczeniem prądu tranzystora? To oznacza stratę około 0.7V z napięcia użytego do sterowania bramki, ale jak opornik przy bramce będzie 27k, to będzie jakiś zapas, który można wykorzystać. To się robi tak: opornik w emiterze (np. 330R), i dwie możliwości: (1) dwie diody 1N4148 od bazy do masy, albo lepiej (2) tranzystor NPN (może być byle jaki, aby krzemowy), nazwijmy go T2, a ten, który już jest, T1, wtedy baza T2 do emitera T1 i przez opornik 330R do masy, emiter T2 do masy, kolektor T2 do bazy T1, kolektor T1 przez opornik 1k do bramki.

Uzupełniając informację - dioda Zenera to BZT52C15.
Czy chodziło Ci o coś takiego?

W przypadku zastosowania jednego tranzystora do obu rodzajów wejść napięcia (z zewnątrz i z uC) po stronie wykrywającej stan wysoki z zewnętrznego źródła zasilania pojawia mi się ok 1.1V w momencie gdy zanika napięcie z zewnątrz i działa podtrzymywanie z uC. Według noty katalogowej mikrokontrolera maksymalne gwarantowane napięcie do odczytu stanu niskiego (przy zasilaniu 5V) to 1,5V. Czy to nie za blisko?

Tak. Rozumiem, że H to podłączenie do pinu uC, a L do włącznika.

Przy braku podłączenia L spodziewałbym się tam nieco więcej, ale przecież L nie podłączasz do uC? A na H masz wtedy stan wysoki - jak uC wyłączy i na H będzie stan niski, to i na L będzie dużo niższe napięcie. A może, żeby tranzystor nie dawał chwilowych prądów z zakłóceń przez pojemności (bo wyłączony procesor będzie miał wyjście w stanie wysokiej impedancji, L jest odłączony, drugi tranzystor wyłączony i w rezultacie baza "wisi"), dać opornik z 15k między jego bazą, a masą? I równolegle do niego kondensator np. 10nF?

Poniższy obrazek powinien być trochę czytelniejszy:

Chciałbym dodać transoptory KB817-B w miejscach, do których miałby być podłączony mikrokontroler tak żeby jak najbardziej oddzielić go od nieustabilizowanego źródła napięcia.
Do jasności przy objaśnianiu niektórych fragmentów układu zamieszczam wewnętrzny schemat użytego przeze mnie transoptora:

Teraz co oznaczają poszczególne fragmenty:
-podtrzymanie - ten fragment prezentuje część transoptora od strony tranzystora. W tymi miejscu schematu pojawia się 5V, jeżeli mikrokontroler ustawi pin w stan wysoki od strony diody.
-sygnał - w tym miejscu pojawi się napięcie pochodzące z równoległego źródła zasilania (załączane przekaźnikiem stacyjki). Układ ograniczający napięcie na potrzeby tego sygnału podaje 5,1V (wartość nominalna dla użytej diody Zenera).
-do uC - w tym miejscu następuje wykrycie, czy stacyjka jest w pozycji ON lub OFF. Jest to takie podłączenie "pasożytnicze" na potrzeby wykrycia obecnego stanu stacyjki. Schemat został przedstawiony od strony diody transoptora z rezystorem ograniczającym (na wejściu mikrokontrolera pojawi się 5V).
-odbiornik (układ ograniczający) - w dalszej części schematu napięcie z akumulatora przechodzi przez układ ograniczający napięcie, ale tutaj symbolizuję go diodą i rezystorem. Schemat tego układu znalazłem w artykule autorstwa Texas Instruments, w którym pracowali nad sposobem stabilizacji napięcia na potrzeby automotive. Układ zmontowałem i działa, jednak nie znam jego słabych stron, ani sposobu działania jednego fragmentu. Może jak uporamy się z obecym tematem, to mógłbyś się z nim zapoznać i go ocenić (jakie są jego słabe strony)?

Schemat działania: stacyjka przekręcona -> pojawia się sygnał włączający układ -> uC uruchamia się i sprawdza stan stacyjki -> uC ustawia pin do sztucznego podtrzymania zasilania -> stacyjka zostaje przekręcona do pozycji OFF (utrata sygnału) -> uC wykrywa taką zmianę stanu -> uC kończy swoje procesy i ostatecznie wystawia stan niski na transoptorze do podtrzymania zasilania, gasząc układ

Dałem takie same rezystory 4k7 na obu wejściach bazy z racji tego, że sygnał od stacyjki będzie wynosił 5,1V, a podtrzymanie z uC (przez transoptor) będzie wynosiło 5V, czyli wartości bardzo zbliżone do siebie.
W przypadku zastosowania transoptora obawiam się, że takie "szczątkowe" napięcie, po zaniku sygnału od stacyjki, ustawi tranzystor transoptora w stan przewodzenia dając mi fałszywy odczyt stanu stacyjki.
Czy rezystory 1206 (0,25W) będą wystarczające?
Zależy mi na jak najmniejszej obudowie tranzystora; SOT23 byłby idealny. Czy BC846B (katalog) będzie dobrym zamiennikiem dla BC546?

Czy BC846B (katalog) będzie dobrym zamiennikiem dla BC546?

Tak. On ma mniejszą moc dopuszczalną, ale przy ograniczeniu prądu do 2mA (przez ten układ z opornikiem 330R) wystarczy.

Dałem takie same rezystory 4k7 na obu wejściach bazy

OK

W przypadku zastosowania transoptora obawiam się, że takie "szczątkowe" napięcie, po zaniku sygnału od stacyjki, ustawi tranzystor transoptora w stan przewodzenia dając mi fałszywy odczyt stanu stacyjki.

Sposobem na to, żeby jakiś szczątkowy sygnał nie powodował przewodzenia transoptora, jest opornik równoległy do LED-a transoptora. A na to, żeby jakieś szczątkowe przewodzenie, albo zakłócenia wchodzące poprzez pojemności pasożytnicze nie wysterowału czułego układu, opornik między wyjściem transoptora, a masą (dla większej odporności na zakłócenia o dużej częstotliwości jeszcze kondensator równolegle do tego opornika), albo może lepiej kondensator i równoległy opornik od bazy, na którą wchodzą oporniki 4k7, do masy. Albo, jak masz ochotę na bardziej rozbudowaną wersję, ciąg czterech oporników 4k7: masa, podtrzymanie, baza, sygnał, masa, i kondensator baza-masa - to powinno dać jeszcze większą odporność na zakłócenia, czy szczątkowe prądy (zakładam, że efektywnie i stacyjka, i uC przez transoptor dają każde napięcie 5V, albo brak połączenia).

Czy rezystory 1206 (0,25W) będą wystarczające?

Opornik 1k przepali się, jeśli zrobi się zwarcie w układzie tranzystorów na dole, a na wejściu zasilania pojawi się znacznie ponad 30V (np. te 50V przez kilka sekund). Mam nadzieję, że wtedy zrobi przerwę, a nie zwarcie? Jego rola jest taka, aby w razie takiej sytuacji ochronić MOSFET-a i diodę Zenera przy jego bramce. Ale wystąpienie zwarcia w układzie tranzystorów jest mało prawdopodobne, a jeśli nawet wystąpi, to zasilanie uC się nie wyłączy, co będzie sygnałem awarii... a i napięcie 30V raczej rzadko się pojawia.

Przy normalnej pracy układu moc 0.25 jest wystarczająca z dużym zapasem dla wszystkich oporników.

Trochę mylące jest to "do uC", skoro to sygnał od stacyjki do tranzystora układu włączającego zasilanie...

Daj namiar na ten artykuł TI.

Czy to miałeś na myśli pisząc o ciągu 4 rezystorów?

Jeżeli jest obecne 5.1V z fragmentu "sygnał" i fragment "podtrzymanie" jest wyłączony, to pomiędzy wyjściem transoptora w części "podtrzymanie" i rezystorami 4k7 pojawia się ~0.5V.
Jest odwrotna sytuacja, gdy "podtrzymanie" podaje 5V, a "sygnał" jest nieaktywny; wówczas mam ~0.5V między rezystorami 4k7, 270 i wyjściem transoptora w części "sygnał".
Jak zmniejszam wartości rezystorów między masą i podtrzymaniem i między masą i sygnałem, to napięcie spada (bo tak jak narysowałem to zrobił się dzielnik napięcia). Myślisz że warto zejść jeszcze niżej z tymi napięciami poprzez redukcję wartości rezystorów? Zakładając oczywiście, że dobrze Cię zrozumiałem.

Co do rezystora 1k, to chyba muszę się w końcu przenieść na jakiś normalny symulator, bo na tym, którego obecnie używam przy zasilaniu 50V mam na tym rezystorze 3,39mW (pobór prądu 1,8mA, wzmocnienie=100 dla obu NPN) i nijak nie chce mi się to spalić Myślałem, że przez dodanie układu ograniczającego prąd tranzystora (sposobem takim jak opisałeś wyżej) jednak uda się zachować sprawność układu przy 50V, ratując ten rezystor.

Link do artykułu TI o ograniczeniu napięcia w automotive: tutaj.
W swoim układzie zrobiłem kilka zmian:
-dodałem bezpiecznik, diodę zabezpieczającą przed odwrotną polaryzacją i diodę TVS
-dodałem filtr przeciwzakłóceniowy BNX-002-01
-zamiast SUD19P06-60L używam SPD30P06PGBTMA1
-zamiast MMBT3904 używam FMMT458
-rezystor R5 zmieniłem na 5k
U mnie wygląda to tak:

Czy to miałeś na myśli pisząc o ciągu 4 rezystorów?

Dokładnie to. Rozumiem, że "270" oznacza opornik między pinem uC, a LED-em transoptora, i ten transoptor jeszcze tam będzie?

Jak zmniejszam wartości rezystorów między masą i podtrzymaniem i między masą i sygnałem, to napięcie spada (bo tak jak narysowałem to zrobił się dzielnik napięcia). Myślisz że warto zejść jeszcze niżej z tymi napięciami poprzez redukcję wartości rezystorów? Zakładając oczywiście, że dobrze Cię zrozumiałem.

Ceną tego jest większy prąd pobierany ze źródła sygnału (układ przy stacyjce / transoptor) - można, tylko jest kwestia, jaki prąd można dostać, jaki warto pobierać.

Co do rezystora 1k, to (...) nijak nie chce mi się to spalić

On się może spalić tylko wtedy, gdy zawiedzie ograniczanie prądu przez układ na tranzystorach. A ten układ może zawieść np. jeśli odłączy się tranzystor z lewej.

A czego nie rozumiesz, jeśli chodzi o działanie tego układu TI?

Wprowadziłem zmiany do swojego schematu. Główna linia zasilająca (wysokoprądowa) wygląda teraz tak:

Dalej na prawo linia zasilania wchodzi do układu ograniczającego napięcie, który jest identyczny jak ten, który pokazałem i opisałem w poście #18, gdzie ograniczano linię zasilania pochodzącą od stacyjki (bo na płytce mam dwa osobne układy filtrujące i ograniczające napięcie, dla dwóch linii zasilania).
Czy powyższy schemat ma jakieś błędy? Coś trzeba usunąć albo dodać?

Artykuł TI całkiem dobrze objaśnił mi zasadę działania tego układu ograniczającego napięcie, ale nie wyjaśnili co się dzieje przy tranzystorze Q3; dlaczego jest tam taka konfiguracja rezystorów R4, R5, R6? Dlaczego rezystor ma według autora mieć 4,99k a nie po prostu 5k, skoro wygląda na to, że on służy do pull-downa bazy Q3?
Czy ogólnie układ oceniasz na sensowny?

Wygląda sensownie. Z tym, że przez opornik 330R popłynie 15mA (czy transoptor da tyle?), a jeszcze przez 270R i LED-a transoptora dalsze 10mA (czy źródło sygnału da 25mA?).

Myślę, że oporników 5k (równo) po prostu nie robią, i najbliższą dostępną wartością był 4k99. Te oporniki mają i robić pull-down bazy Q3 (żeby jakiś resztkowy prąd D2 nie powodował przepływu prądu przez Q3), i zabezpieczyć Q3 przed uszkodzeniem w razie zwarcia D2. Jakkolwiek podejrzewam, że wycięcie R4 nic istotnego by nie zmieniło.

Maksymalny prąd kolektora transoptora to 50mA, a samo zasilanie na tranzystor wyjścia transoptora jest podawane z regulatora napięcia będącego w dalszej części układu.
Konstrukcja źródła sygnału przy rezystorze 270R (czyli KEY_INPUT_FILTERED) jest przedstawiona w poście #18; jest tam układ filtrujący i ograniczający napięcie, które pochodzi z akumulatora. W przypadku układu omawianego w moim poście #20 jedyna różnica jest taka, że między kondensatorem C7 i rezystorem R24 dodałem zaprojektowany przez Ciebie klucz do włączania zasilania na tej linii. To może obrazowo:
Układ na linii zasilania akumulator-stacyjka-płytka:

Układ na linii zasilania akumulator-płytka: