Перейти к содержанию

Помогите разобраться с логикой работы схемы.

Господа, помогите разобраться со странной работой схемы.
Это блок предназначенный для управления питанием 3D принтера.
Сущность схемы призвана выполнять 3 функции:
1. Обеспечивать включение и выключение по принципу нажал/отпустил - еще раз нажал/отпустил.
2. Детектировать пропадание питания в сети.
3. Выключать саму себя по окончании печати.

Как работает:


В исходном положении кнопки S1 транзистор Q1 закрыт, реле X1 отключено. LED1, если есть питание в сети, светится в дежурном режиме, оптопара притягивает к нулю 3 пин разъема J3 (когда принтер включен, он получает сигнал что питание в сети есть)
Нажимаем S1 (рычажок по схеме идет влево) подается плюс на стык R2-R3-R4 и на базу транзистора Q1, замыкаются контакты реле, принтер получает питание и через разъем J4 подает единичку на базу Q1. За счет этого при отпускании кнопки S1 положение контактов реле сохраняется и принтер работает.
Нажимая кнопку S1 еще раз, мы гасим LED1 и светодиод оптопары. Через J3 принтер получает сигнал на отключение и устанавливает 0 на 3 пине J4, выключая реле.
Если принтер сам решит, что нужно отключаться, то алгоритм тот же - нолик на J4 и отключение реле.

Кнопки S2 на плате на самом деле нет, ее значение в этой схеме я объясню позже.

В чем собственно проблема - хочу снабдить принтер UPS. Для этого в логику работы придется вмешаться - подключиться к J4 и J3.

Так вот, Когда разъем J4 подключен к плате принтера, то при включении на его 3 пине, который управляет базой транзистора, почему то 1.5 вольт, а не 3.3.
Если разъем отключить от блока управления и проверить, что же выдает плата принтера - то получается 3.3 вольт.
Первая версия - цепь базы просаживает напряжение.
ЧТо я делаю - подключаю к системе отладочную плату, с которой подаю на цепь базы свои 3.3 вольт. Все нормально, на пине напряжение 3.3 вольт, система работает, ничего не сгорает.
Решил подать 3.3 вольт с выхода пина контроллера отладочной платы (контроллер STM32F103). Напряжение просаживается до 2.5 вольт.

Объясните может ли цепь из транзистора и резисторов R2R4R3 (номиналы их я кстати проверял) так просаживать управляющий сигнал? Если да, то в чем смысл такой цепи? Китайское мировоззрение?
Кстати на управляюще плате принтера тоже STM32. К сожалению, она многослойная и покрыта черной маской, проследить, как его пины сопряжены с разъемом J4, я не могу. Но почему сигнал с этой платы просаживается до 1.5 вольт, а с моей отладочной платы (подключаю напрямую) до 2.5 вольт?
Должна ли измениться ситуация, если я поменяю номиналы резисторов (не хочу пока пытаться, потому что плата так скомпонована, что половину деталей нужно выпаять, чтобы получить удобный доступ к резисторам).

Просимулировать в MUltisim (я в нем рисовал схему) поведение пина STM32 я не могу в виду отсутствии соответствующей возможности в программе.
Изменено пользователем zheka

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
При подаче 3,3 В на цепь базы ток в ней будет равен (3,3 - 0,6)/(50+10) = 0,045 А (45 мА). Максимальный выходной ток пина STM32 20 мА, а Вы пытаетесь получить с него в 2 раза больше, вот и возникает просадка. На плате принтера, вероятно, последовательно с выходом контроллера стоит резистор, потому и напряжение падает сильнее.
Изменено пользователем Priest_89

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(Priest_89 @ May 5 2018, 09:38) <{POST_SNAPBACK}>
При подаче 3,3 В на цепь базы ток в ней будет равен (3,3 - 0,6)/(50+10) = 0,045 А (45 мА). Максимальный выходной ток пина STM32 20 мА, а Вы пытаетесь получить с него в 2 раза больше, вот и возникает просадка. На плате принтера, вероятно, последовательно с выходом контроллера стоит резистор, потому и напряжение падает сильнее.


Вы правы. Я все-таки проследил цепи на плате, там стоит резистор 10к.
Смоделировал - получилось падение менее 1 вольта.

Заменил в симуляторе на 10кОм - получил падение до 2 вольт. Заменил на 100 кОм - получил 3 вольта с копейками.
Скажите, если я R4 поставлю 100 кОм, не нужно ли будет увеличить R3?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(zheka @ May 5 2018, 14:05) <{POST_SNAPBACK}>
Скажите, если я R4 поставлю 100 кОм, не нужно ли будет увеличить R3?


При 100 кОм Вы просто не обеспечите нужный ток базы для Q1. Кстати, какая модель транзистора и реле?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Вот схема - добавил R5, имитирующий резистор на плате принтера.
Что нужно сделать с резисторами R2 R3 R4, чтобы подаваемый сигнал не проседал. Ну или чтобы проседание позволяло его детектировать как лог 0 входным пином STM32

Цитата(Priest_89 @ May 5 2018, 10:28) <{POST_SNAPBACK}>
При 100 кОм Вы просто не обеспечите нужный ток базы для Q1. Кстати, какая модель транзистора и реле?


уже увидел. Впаял - реле не включается.
Транзистор и реле сейчас гляну.


Реле вот http://datasheet-pdf.com/PDF/SRD-05VDC-SL-...t-Songle-720556

Транзистор http://www.farnell.com/datasheets/2337901.pdf

Дык что делать? Желательно, очень желательно, чтобы не пришлось менять R5
Изменено пользователем zheka

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(zheka @ May 5 2018, 13:36) <{POST_SNAPBACK}>
Дык что делать? Желательно, очень желательно, чтобы не пришлось менять R5

Только с R2 R3 R4 ничего не получится, даже при 10 кОм ток базы слишком мал. Собственно напряжение на входе платы особо волновать не должно, ваша задача - открыть транзистор и не перегрузить выход МК.
Варианта я вижу 2 - либо уменьшать R5 (хотя бы до 2 кОм), либо заменить биполярный транзистор на MOSFET в том же корпусе с низким пороговым напряжением затвора (например, BSH111)
Изменено пользователем Priest_89

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата
заменить биполярный транзистор на MOSFET в том же корпусе

Тоже к этому склонялся. Резистор R2 R3 R4 при этом трогать не надо?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(zheka @ May 5 2018, 14:04) <{POST_SNAPBACK}>
Тоже к этому склонялся. Резистор R2 R3 R4 при этом трогать не надо?

Если предполагается подключать к плате контроллера без резистора "R5", R4 надо поставить не меньше 5 кОм, чтобы ограничить ток, втекающий в контроллер при замыкании ключа S1.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Порыл по сусекам. Вот такой транзистор подойдет http://www.farnell.com/datasheets/1912230.pdf?

Цитата
Если предполагается подключать к плате контроллера без резистора "R5", R4 надо поставить не меньше 5 кОм,

Я хочу подключать и плату принтера и плату свою, без резистора R5. Если я так сделаю и поставлю резистор R4 5кОм, поставлю полевик, то будет ли он одинаково успешно управляться от платы принтера с резистром R5 и от моей платы, без резистора?

Попробовал.
Поставил IRLML2502, R4 - 20 кОм.
Все работает.
Всем спасибо.

P.S. Китай побежден)))

P.P.S. Единственное, что смущает - долго выключается принтер. Не из за емкости C3 ли это? Она ведь расчитывалась под биполярный транзистор (в реальности она 100 мкф, на моей схеме ошибка).
Изменено пользователем zheka

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(zheka @ May 5 2018, 15:59) <{POST_SNAPBACK}>
P.P.S. Единственное, что смущает - долго выключается принтер. Не из за емкости C3 ли это? Она ведь расчитывалась под биполярный транзистор (в реальности она 100 мкф, на моей схеме ошибка).


Да, из за нее. Вообще, предназначение ее не очень понятно, судя по всему можно уменьшить раз в 100 или убрать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Предназначение ее - немного подержать плату включенной, чтобы при пропадании питания она успела сохранить данные.
Мне другое непонятно - для чего китайцы сделали такую просаживающуюся схему.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация