¿Qué hace este circuito de amplificador operacional en la sección de regulación de voltaje?

Parece que descarga los capacitores del riel de 12 voltios cuando se desconecta la alimentación de entrada. Cuando la potencia de entrada se reduce a 0 voltios (o cae significativamente), la salida del comparador cambia a 0 voltios. Esto apaga Q2 y polariza el MOSFET de sujeción. Esto descarga los condensadores de salida de 12 voltios. Si el voltaje de suministro de entrada ha caído solo parcialmente, el circuito no descargará completamente los capacitores.

No tengo idea de cuál es la función, pero eso es lo que parece hacer.

Creo que Andy y Enric entendieron la explicación de la descarga del tapón de suministro.

Basado en eso, puedo pensar en 2 razones por las que este circuito podría ser necesario. Uno, como otros han mencionado, es que hace que el sistema se apague rápidamente cuando se corta la energía. La otra es esta: si el usuario gira manualmente el motor paso a paso, enviará voltaje al controlador del motor y retroalimentará el riel de 12v a través de los diodos de protección. He sido testigo de esto en otros diseños que no tienen este circuito (parpadeo de pantallas, etc.). La disposición del diodo y el mosfet significa que el riel de 12 V efectivamente tiene una carga de 6 ohmios cada vez que se desconecta la energía, lo que probablemente perdería la energía de retorno del motor.

LM311 es un comparador, no un amplificador operacional. El diseñador lo ha configurado para que tenga algo de histéresis, probablemente para evitar cualquier activación falsa del circuito.

En esa configuración, el transistor de salida del LM311 se encenderá cuando el voltaje de entrada del conector caiga por debajo de cierto umbral (667 mV). El diseñador debe haber llegado a la conclusión de que si el voltaje de entrada cae por debajo de ese umbral, se trata de un apagado real, y no solo de una caída temporal.

Otra cosa que sucede cuando baja el voltaje de entrada es que el diodo D2 aislará el banco de capacitores del riel de 12V de la línea de voltaje de entrada, pero aún estarán cargados a 12V. Más sobre esto más adelante.

Volviendo al LM311, descubrimos que apagar su salida apagará Q2, que a su vez encenderá Q1. Cuando Q1 se enciende, cambiará una carga de 6 ohmios a tierra, lo que generará una corriente bastante alta desde el riel de 12V.

Esa corriente descargará rápidamente todo el capacitor conectado al riel de 12 V, siempre que el fusible no se funda en primer lugar. Si se selecciona un fusible adecuado, la corriente máxima inicial de 2 A no durará lo suficiente como para quemarlo. De esta manera, Q1 y la resistencia estarán protegidos de una condición de operación defectuosa (conducción continua de 2A) pero aún podrán hacer su trabajo en condiciones normales.

Entonces, ¿para qué está destinado este circuito? Probablemente para descargar rápidamente el capacitor de riel de 12V, como dice Andy alias. Por qué se necesita tal cosa es una pregunta que solo puede ser respondida por el diseñador mediante un análisis cuidadoso del diseño más amplio.

Tenga en cuenta que el diseñador podría haber optado por conectar una resistencia de sangrado entre el riel de 12 V y tierra, pero eso habría aumentado considerablemente el consumo de corriente si el tiempo de descarga requerido es corto. Lo que hace el diseñador aquí es conectar una fuerte resistencia de sangrado solo cuando se requiere (a expensas de una complejidad mucho mayor).

Parece que hay dos rieles de 12V, uno de 12V en el círculo, otro de PB12V, lo que me hace pensar en "batería de automóvil", pero según D2, se supone que está por encima de 12V, por lo que el comparador detecta si esto está por encima de ( condensador protegido) riel de 12V, y si no, el comparador (alimentado por el 317 y los condensadores) deja de conducir Q2, lo que deja de tirar de la puerta de Q1 a GND, haciéndolo conducir.

Esto luego descargará la capacitancia del riel de 12 V, poniendo los capacitores en un estado seguro.

El fusible no se quemará, ya que incluso si excede el valor nominal de 1 A, los fusibles generalmente no se queman a menos que su corriente nominal se exceda de alguna manera o se exceda levemente durante un período prolongado de tiempo, lo que ciertamente no es para descargar los condensadores.