Muszę zapewnić izolowane wejścia akceptujące 12-24 V. W pewnym stopniu powinna istnieć ochrona przed odwrotną polaryzacją, przejściowym przepięciem i trwałym przepięciem (do 40 V).
Do tej pory wymyśliłem następujący obwód:
- R15 + R21 ograniczają prąd przewodzenia do ~ 14 mA przy 12 V i 30 mA przy 24 V.
- Dioda D1 TVS (przebicie ~ @ 13 V) chroni przed stanami nieustalonymi i napięciami powyżej ~ 26 V.
- D1 chroni przed odwrotną polaryzacją
- R15 ogranicza prąd w przypadku odwrotnej polaryzacji lub gdy zacisk D1 jest zaciskany
Ten projekt wydaje się podejrzanie prosty. Czy coś mi umknie, czy powinno działać zgodnie z oczekiwaniami?
EDYCJA:
R21 miał zapewnić dodatkowe zabezpieczenie przed przepięciami przejściowymi (ESD), ponieważ dioda TVS nie zaciska się natychmiast. To był również powód wyboru diody TVS zamiast normalnej. Czy to przesada?
Jak wskazano, If był nieco wysoki. Rozważę coś więcej jak 580 Ohm dla R15 i R21, aby ograniczyć prąd do 10-20 mA.
opto-isolator
protection
Rev1.0
źródło
źródło
Odpowiedzi:
Obwód jest dobry do ochrony diody. Nie znam lepszego.
Nie musisz się martwić o ochronę diody przed stanami nieustalonymi. Jeśli duży prąd (<1A) przepływa przez diodę przez mikrosekundę, nie spowoduje to uszkodzenia diody. Możesz uniknąć zwykłej diody Zenera zamiast TVS.
Możesz rozważyć użycie niższego napięcia Zenera (TVS), powiedzmy 5 V. Spowoduje to mniejszą zmienność prądu diody między napięciem wejściowym 12 V a 24 V.
Optoizolatory mają tendencję do starzenia się słabo, a CTR spadnie z czasem (a przynajmniej kiedyś, może to zostało poprawione). Dlatego dobrym pomysłem jest napędzanie diody prądem wyższym niż minimalny, aby mieć pewność, że z czasem napęd wejściowy będzie nadal napędzał wyjście. 10 mA to prawdopodobnie dobra liczba dla opto-LED o minimalnej wartości 5 mA.
źródło
Twoje rezystory są o wiele mniejsze, niż powinny.
Dzięki dwóm opornikom 390Ω otrzymujesz ~ 15 mA @ 12VIn. Twój opto charakteryzuje się zarówno 5 mA vF, jak i 20 mA vF. O ile nie potrzebujesz szybkiej reakcji, uruchomienie diody LED w opto przy 5 mA nie powinno nic zaszkodzić.
Prawdopodobnie warto upewnić się, że podajesz opto do wejścia wyzwalacza Schmitta, jeśli wchodzi w logikę, która nie jest w stanie poradzić sobie z wolnymi przejściami.
Ponadto nie ma powodu, aby zawracać sobie głowę dwoma rezystorami. Wystarczy umieścić diodę bezpośrednio na transoptorze. Zmniejszy to rozproszenie w przypadku podłączenia zasilania do tyłu.
źródło