Что делает эта схема операционного усилителя в разделе регулирования напряжения?

Похоже, что он разряжает конденсаторы 12-вольтовой шины при отключении входного питания. Когда входная мощность падает до 0 вольт (или значительно падает), выход компаратора переключается на 0 вольт. Это отключает Q2 и смещает ограничивающий МОП-транзистор. Это разряжает 12-вольтовые выходные конденсаторы. Если входное напряжение питания упало лишь частично, схема не разрядит конденсаторы полностью.

Я понятия не имею, что это за функция, но, похоже, это то, что она делает.

Я думаю, что Энди и Энрик поняли это, когда объяснили, что такое ограничение подачи.

Исходя из этого, я могу придумать 2 причины, по которым эта схема может быть необходима. Один из них, как уже упоминалось, заключается в том, что система быстро отключается при отключении питания. Другой заключается в следующем: если пользователь вручную поворачивает шаговый двигатель, он подает напряжение на драйвер двигателя и обеспечивает обратное питание 12-вольтовой шины через защитные диоды. Я был свидетелем этого на других конструкциях, которые не имеют этой схемы (мерцание дисплея и т. д.). Расположение диода и полевого МОП-транзистора означает, что шина 12 В эффективно имеет нагрузку 6 Ом всякий раз, когда питание отключено, что, вероятно, приведет к потере любой резервной мощности от двигателя.

LM311 - это компаратор, а не операционный усилитель. Разработчик настроил его так, чтобы он имел некоторый гистерезис, вероятно, чтобы избежать ложного срабатывания схемы.

В этой конфигурации выходной транзистор LM311 включится, когда входное напряжение на разъеме упадет ниже определенного порога (667 мВ). Разработчик, должно быть, пришел к выводу, что если входное напряжение падает ниже этого порога, то это фактическое отключение питания, а не просто временное падение.

Еще одна вещь, которая происходит, когда входное напряжение падает, заключается в том, что диод D2 изолирует конденсаторную батарею шины 12 В от линии входного напряжения, но они все равно будут заряжаться при 12 В. Подробнее об этом позже.

Возвращаясь к LM311, мы обнаруживаем, что выключение его выхода выключит Q2, который, в свою очередь, включит Q1. Когда Q1 включится, он переключит нагрузку 6 Ом на землю, что создаст через него довольно большой ток от шины 12 В.

Этот ток быстро разрядит все конденсаторы, подключенные к шине 12 В, при условии, что в первую очередь не перегорит предохранитель. Если выбран подходящий предохранитель, начального пикового тока 2 А будет недостаточно, чтобы он перегорел. Таким образом, Q1 и резистор будут защищены от сбоев в работе (непрерывная проводимость 2 А), но все же смогут выполнять свою работу в нормальных условиях.

Итак, для чего предназначена эта схема? Вероятно, для быстрой разрядки 12-вольтового конденсатора, как говорит Энди. Зачем такая штука нужна — вопрос, на который дизайнер может ответить только путем тщательного анализа более широкой конструкции.

Обратите внимание, что разработчик мог бы выбрать подключение продувочного резистора между шиной 12 В и землей, но это значительно увеличило бы потребление тока, если бы требуемое время разряда было коротким. Что здесь делает разработчик, так это подключает сильный продувочный резистор только тогда, когда это требуется (за счет значительного увеличения сложности).

Кажется, есть две 12-вольтовые шины, одна 12 В в круге, другая PB12 В, что заставляет меня думать об «автомобильном аккумуляторе», но, согласно D2, это должно быть выше 12 В, поэтому компаратор определяет, превышает ли это ( буферный конденсатор) шина 12 В, и если нет, то компаратор (питающийся от 317 и конденсаторов) перестает управлять Q2, который перестает притягивать затвор Q1 к GND, делая его проводящим.

Это затем разрядит емкость шины 12 В, переводя конденсаторы в безопасное состояние.

Предохранитель не перегорает, даже если он превышает номинальный 1 А, предохранители обычно не перегорают, если только их номинальный ток не превышен или незначительно превышен в течение длительного периода времени, что, конечно же, не для разрядки конденсаторов.