CA no rectificada a CC correctamente

Tu conexión a tierra está en mal estado. Solo muestra una de las salidas del transformador, etiquetada como "12 V 50 Hz CA", por lo que se supone que la otra está conectada a tierra. Sin embargo, el nodo "+15V" no es entonces de 15 V con respecto a tierra.

Debe considerar que el lado negativo del puente de onda completa está conectado a tierra, luego NO conectar a tierra ninguna de las salidas del transformador.

Esto habría sido más obvio si hubiera dibujado el esquema correctamente. Intente colocar voltajes altos en la parte superior, voltajes bajos en la parte inferior y un flujo lógico de izquierda a derecha. Aquí está el circuito que realmente desea, que se muestra correctamente para que sea lo menos confuso posible:

Su circuito general también podría ser mejor:

En lugar de un seguidor de emisor, usaría un NPN de lado bajo en la configuración de interruptor de emisor común. Dado que el amplificador operacional 741 no puede llegar hasta el suministro negativo, use un divisor de voltaje para impulsar la base del transistor. A 15 V, hay mucho voltaje disponible. Arregle las resistencias para que el transistor no se encienda hasta que la salida del opamp esté al menos 5 V por encima del suministro negativo.

El amplificador operacional 741 no es una buena opción para comparar, pero se puede hacer que funcione en esta situación.

Como mencionó WhatRoughBeast en un comentario, un poco de histéresis también sería bueno. Desea asegurarse de que el ventilador se encienda o apague por completo, no en el medio debido al ruido cuando las entradas del opamp son casi iguales. Una resistencia de alto valor desde la salida del amplificador operacional hasta su entrada positiva proporcionará algo de histéresis. Esto tendrá el efecto de "acción instantánea". Eso evita que tanto el ventilador como el transistor funcionen parcialmente, lo que podría causar una gran disipación y dañarlos.

El único problema es que sus especificaciones de oscilación Vpp en 741 son +-10 Vmin para un suministro de +-15 V con una carga nominal de 1k. Necesita una oscilación que sea <= 0,5 V de V+ independientemente de la ondulación con una carga 741 de aproximadamente el 5 % de la corriente del ventilador de 150 mA estimados (debido a la reducción de hFE cuando está saturado) o ~8 mA.

Dado que tiene un solo suministro, la oscilación a alta corriente en 15 V se reduce de modo que SIN Rbe pullup más Vout no puede alcanzar Vcc-0.5, por lo que PNP NO PUEDE apagarse.

• La adición de 1 a 2 diodos es opcional para mejorar el margen de ruido y la deriva térmica de Vbe.
  • Dado que este es un seguidor de emisor, el voltaje del ventilador también cae de 15 a 12.
• Es deseable agregar límites a las entradas de OA para reducir el ruido perdido, incluso es esencial con conexiones de cables largos.

• la elección del rectificador de puente de diodo debe basarse en la carga Req*C>=8/f para una ondulación del 10 %. con f=120 o 100Hz y R dependiendo del ventilador

• $Req=\frac{V^2_{cc}}{Watt}\ $

• por ejemplo, ventilador de 2,8 W a 12 V

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

• $12^2/2.8= 51\Omega$de este modo$C4>8/{100Hz*51\Omega}=1500\mu F$(más cercano)

Dibujé la batería por pereza, pero imagina un transformador de 12V con puente de diodos

Un controlador mucho más simple y eficiente utiliza un colector abierto NPN con una serie de diodos similar o un comparador que conduce a tierra con Pullup R 10x carga R. Tapas adecuadas para reducir el ruido. La histéresis no es necesaria, de hecho, alguna retroalimentación negativa con 1M proporciona un control de velocidad suave en un rango estrecho.

Hay muchas buenas razones para no usar el LM741: -

• Los rieles de fuente de alimentación mínimos recomendados son +/- 10 voltios (un problema definitivo)
• El rango de voltaje de entrada es típicamente de -Vs + 2 voltios a +Vs - 2 voltios
• El voltaje de compensación de entrada suele ser de 1 mV (5 mV como máximo)
• La corriente de compensación de entrada suele ser de 20 nA (200 nA como máximo)
• La corriente de polarización de entrada suele ser de 80 nA (500 nA como máximo)
• La resistencia de entrada suele ser de 2 Mohm (mínimo de 300 kohm)
• La oscilación típica del voltaje de salida es -Vs + 1 voltio a +Vs - 1 voltio
• La oscilación de voltaje de salida garantizada es de -Vs + 3 voltios a +Vs - 3 voltios
• La corriente de suministro suele ser de 1,7 mA (máximo de 2,8 mA)
• El ruido es de 60 nV/sqrt(Hz) para LM348 (versión cuádruple de 741)
• GBWP es de 1 MHz con una velocidad de respuesta de 0,5 V/us

El LM741A es un poco mejor pero sigue siendo un dinosaurio en la mayoría de las áreas.

Por lo tanto, los puntos 1 y 2 se contravienen debido a que el suministro de bajo voltaje de solo 9 voltios y el limpiaparabrisas bajan a 0 V y sube a un suministro positivo. Debido a que la salida no puede descender a 0 V (garantizado para oscilar a 0 voltios más 3 voltios), la velocidad máxima de su ventilador está severamente limitada (puede que no sea un problema, por supuesto).

Con respecto a su puente rectificador, realmente necesita configurarlo correctamente: en este momento, con el capacitor que se muestra tal como está, tiene polarización inversa.

Y claro, te escucho decir "pero funciona a 9 voltios". Bueno, esa no es la forma de diseñar cosas: diseñas según la hoja de datos y trabajas dentro de las restricciones que imponen.

El único problema es que las especificaciones de su oscilación Vpp en 741 son 10Vmin para un suministro de 15V con una carga nominal de 1k. Necesita una oscilación que sea <= 0,5 V de V+ independientemente de la ondulación con una carga 741 de aproximadamente el 5 % de la corriente del ventilador de 150 mA estimados (debido a la reducción de hFE cuando está saturado) o ~8 mA.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}