Diseño actualizado y funcional al final de esta pregunta
Deseo detectar cuando una señal de baja impedancia está por debajo o por encima de 60VDC (±3V). Cuando la señal está por encima de 60V, me gustaría indicarlo iluminando un LED y abriendo un relé. Si no, iluminar otro LED y cerrar el relé.
Para ello propongo utilizar el siguiente circuito comparador. Este es mi mejor intento - he hecho bloques funcionales y los he conectado lo mejor posible. ¿Es un diseño razonable?
Aquí está mi justificación para cada parte del circuito:
HV es una señal de baja impedancia de 0-200VDC que se divide por 20, de modo que cuando HV=60V, la entrada inversora en el comparador debe ser de aproximadamente 3V. Se utilizan múltiples resistencias dentro del divisor de tensión para asegurar tensiones manejables a través de cada resistencia. Se aplica una tensión de referencia de 3,0V a la entrada no inversora.
Cuando HV < 60V, la salida del comparador debe ser alta, lo que acciona el relé a través de Q1, e ilumina D2. Cuando HV > 60V, la salida del comparador debe ser baja, lo que desenergiza el relé e ilumina D4.
La salida del comparador es un colector abierto, por lo que R8 actúa como pullup.
El zener de 12V en la entrada inversora se incluye para proporcionar protección transitoria.
No he incluido el ajuste del offset de entrada porque este circuito no debería ser ajustable por el usuario. He elegido un comparador con un voltaje de offset de entrada aceptablemente bajo y la alta precisión no es una preocupación.
R6, R7 y C3 parecen ser inclusiones de la mejor práctica - no lo he hecho antes pero creo que eliminan la oscilación de la salida causada por el acoplamiento capacitivo entre la salida y la entrada. He incluido estos componentes provisionalmente, pero puede que decida no incluirlos.
He evitado añadir retroalimentación positiva para la histéresis porque tengo problemas para incluirla sin desplazar los umbrales de conmutación (drásticamente). Dado que este circuito es sólo para un indicador visual, no estoy demasiado preocupado si la salida parpadea sobre el umbral de conmutación - HV nunca debe ser constante cerca de 60V. Si hay una forma indolora de añadir unas decenas de milivoltios de histéresis, me encantaría escucharlo. He considerado simplemente añadir una pequeña capacitancia a la salida.
Nota al margen : Soy muy consciente de que probablemente hay un medio muy elegante de hacer esto con un regulador lineal de alto voltaje referenciado por diodo zener - una gran ventaja allí sería la capacidad de cambiar el voltaje de disparo cambiando sólo el zener - y eliminando el divisor de voltaje y el comparador por completo. No tengo la confianza analógica para aventurarme en ese terreno, pero si tienes alguna idea me encantaría escucharla.
EDITAR - un diseño actualizado
Gracias a todos por sus comentarios. Basado en los comentarios de los usuarios, he llegado al siguiente diseño. Funciona aceptablemente cuando se construye y se prueba - VHI:62V, VLO:59V. El circuito es básicamente el mismo que el primero propuesto, pero con un circuito de salida modificado. Me siento más cómodo con los dispositivos controlados por voltaje como los MOSFETs por lo que se utilizaron en lugar de los BJTs. Se seleccionó un comparador con un offset de entrada razonablemente bajo para hacer este diseño de construir y olvidar. No debería ser necesario afinar el circuito. 
Hay muchos modos de fallo indeseables, soy consciente. Lea el informe completo sobre el léame .
