Comprobación del circuito de apagado del retardo de Opamp (actualizado)

Tengo un relé que quiero que se apague con un retraso de 3 segundos cuando un interruptor de presión (normalmente abierto) vuelve al estado abierto. Cuando la presión está por debajo de cierto nivel, el interruptor de presión se cierra, una vez que la presión ha alcanzado el nivel establecido, el interruptor se abre.

He construido este circuito en mi protoboard esta noche funcionando a 12 V y me da un retraso de 3 segundos, impulsando una resistencia de bobina de 100 ohmios de relé automotriz.

¿Alguien tiene alguna sugerencia sobre mejoras?

ingrese la descripción de la imagen aquí

He actualizado el diseño con los excelentes comentarios recibidos. El LED era un LED blanco en ese momento, pero tengo la intención de usar uno verde en el diseño final, así que alteré la resistencia. Hice los cambios sugeridos, como una resistencia limitadora de corriente para SW1. Con respecto al diodo EMF posterior, vi esta publicación (¿ Por qué los relés no incorporan diodos flyback? ). Sand used design 4. Dijo que el voltaje del Zener debería ser de 2*vcc, así que puse un zener de 24v. ¿Suena bien? ¿También debería eliminar D1 ahora?

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si funciona, ¿por qué buscaría mejoras?
El interruptor que corta el capacitor no es bueno para el interruptor. Coloque una resistencia de ohmios bajos en serie con el interruptor para limitar la corriente de cortocircuito. Un circuito integrado 555 podría ser otra opción en lugar de un amplificador operacional que actúe como comparador.
He añadido una edición.

Respuestas (2)

Si ese es un LED rojo común y el amplificador operacional se satura a, digamos, 10 V, entonces hay alrededor de 20 mA a través del LED. Aunque esto estaría dentro de las especificaciones del LED, por lo general sería una corriente de LED innecesariamente alta cuando el LED solo se usa como indicador. Consideraría aumentar R4 para reducir la corriente del LED por debajo de 10 mA, lo que aún debería dar al LED suficiente brillo.

.... también, cuando se usa un LED como indicador de "RELÉ ENCENDIDO", este (y su resistencia en serie) generalmente se vería en paralelo con la bobina del relé, de modo que el transistor está absorbiendo la corriente del LED en lugar del amplificador operacional. obtenerlo.

Puede convertir el comparador en un disparador Schmitt agregando algo de histéresis al comparador. Esto se haría agregando, digamos, una resistencia de 1 M entre los pines 1 y 3. La idea es crear dos niveles de conmutación, un capacitor cargando y dos capacitores descargando. Esto debería eliminar cualquier posible problema de vibración del relé causado por un condensador que se carga lentamente con cualquier ruido. La histéresis alterará ligeramente la temporización del circuito tal como está actualmente.

Si decide no utilizar la histéresis, al menos debería haber un condensador (digamos 47uF) en R2 para filtrar cualquier ondulación/ruido del suministro que llegue al nivel de umbral, pero no puede agregar este condensador si decide agregar positivo retroalimentación (histéresis).

EDITAR

El zener, cuando se usa en esa posición, debe tener un valor entre Vcc y la especificación máxima de Vce del transistor (quizás no demasiado cerca de Vce (máximo) para dar un margen de seguridad). El uso de un zener, en lugar de un diodo común, tiene la ventaja de que la energía en la bobina del relé se elimina más rápido y, por lo tanto, se apaga el relé más rápido, pero esto solo es necesario si se requiere un apagado más rápido y en la gran mayoría de las aplicaciones un común el diodo será suficiente. Cuanto mayor sea el voltaje del zener, más rápido se apagará, pero mantendrá el valor del zener por debajo de Vce (máx.). Necesita un diodo ordinario o un zener, pero no ambos. Si tuviera que usar ambos, la EMF generada en el momento del apagado del transistor estaría limitada por el diodo ordinario a 0,7 V por encima de Vcc y el zener, que nunca entraría en servicio, sería redundante.

Gracias Tony y James por toda su ayuda. Desearía poder aceptar ambas respuestas (he votado ambas). Creo que tengo mucho que aprender.

Un par de preocupaciones menores.

  • Si el interruptor está chapado en oro flash (tipo <=2A), reduzca la corriente a 10 mA con la serie R; de lo contrario, déjelo como está para purgar el óxido.
  • los contactos del relé para una larga vida útil en la descarga también necesitan un diodo inverso a tierra. del arco de retorno de la bomba.
  • el margen de diseño, si fuera para producción, necesita mejoras en varias áreas para eliminar e-cap, agregar 50% de histéresis, usar 10M de carga R y 0.2uF de cerámica con un umbral de rampa más grande usando un comparador bajo activo de corriente de entrada baja.
  • si se esperan estándares de calidad o reducciones de costos, se pueden aplicar otras consideraciones, pero para el bricolaje, es lo suficientemente bueno para el trabajo del gobierno.