Свежие обсуждения
Микроконтроллеры

Токовый вход (4...20мА) с гальванической развязкой

1 4 6

Сергей К: VD15 ... перенести его туда

стоит, стоит - иначе он практически НИКОГДА не сработает - что есть что нету

Сергей К: когда есть номинальная

я ту нагрузку со всеми её проводами и в глаза не видел
и хотя рассуждение об не вмешивании - верное
можно, когда настроиться - испытать и так и так

я бы припаял, но я - не настаиваю и могу ошибаться

 

Сергей К: 1. Сопротивление резистора R42 я взял 330 Ом, на ним установил стабилитрон на 4,7 В.

Уберите Вы этот стабилитрон, он не нужен.
Имея довольно значительный начальный ток, он образует делитель напряжения совместно с R42.

От перенапряжения входы АЦП защищаются встроенными в него диодами: отрицательное - одним диодом на корпус, положительное - другим на плюс питания. В результате, входное напряжение будет ограничено значениями, примерно, -0,7В и +5,7В.
Главное - ограничить входной ток (обычно +-20мА). Резистора R42 на 330Ом будет маловато. Поставьте, хотя бы, сотню - другую КОм.

 

да, диоды там внутри слабенькие

рисуют и такое: допустим для нас - взять 3V3 при Vref=2V5

 

birua: иначе он практически НИКОГДА не сработает
так я ж его не для срабатывания ставлю, а на крайний случай
А так положительный импульс до 1 кВ не попадет на вход схемы питания.

birua: я ту нагрузку со всеми её проводами и в глаза не видел
Я тоже

birua: я бы припаял,
Уговорили, буду искать место на ПП

DWD: Главное - ограничить входной ток (обычно +-20мА)
Я пока не знаю, от какого напряжения отталкиваться. Учитывая наличие гальванической развязки - этой схеме будут опасны преимущественно короткие импульсы а также появление большой разности потенциалов между проводами линии.

DWD: Поставьте, хотя бы, сотню - другую КОм
18я страница документации:

Исходя из моей частоты выборок минимум 500 Гц, максимальное сопротивление источника сигнала составляет порядка 50 кОм (на глаз, нет шкалы выше 10 кОм). Кроме того, на 17й странице пишут:
Ideally, the impedance of the signal source should be near zero
т.е. работа с источником сигнала с высоким сопротивлением уже считается внештатным.
С другой стороны, внутреннее сопротивление ключа (который управляет зарядкой образцового конденсатора внутри MCP3201) составляет 1кОм, при емкости образцового конденсатора 20 пФ. Что наводит на мысль, что достаточно по входу установить конденсатор. Попробую....

DWD: Уберите Вы этот стабилитрон, он не нужен
Предположим, воткнули провода в розетку. На верхнем проводе плюс, на нижнем минус. При отсуствии стабилитронов VD16, VD17 все напряжение приложится преимущественно к измерительному резистору R39. Если стабилитрон VD15 стоит справа от VD18 (как на последней схеме), то напряжение до 1кВ будет приложенно к диоду VD18, который защитит измерительный резистор.
При обратной полярности страдает R39.
Мне кажется стоит установить еще один защитный диод, анодом к L3, катодом к L5.

birua: рисуют и такое
Хорошая идея!

 

Откалибровал схему с резистором R42 на 330 Ом и стабилитроном VD17. Показания плавают на 0,1 % (на токе в 20 мА).
Отпаял стабилитрон VD17 и заменил резистор R42 на 390 кОм. Показания остались на прежнем уровне (возможно чуть-чуть значения возросли, примерно на 0,05 %), и остались в пределах 0,1...0,15 %.
По входу АЦП стоит керамический конденсатор на 0,22 мкФ.

Если предположить, что допустимый ток ножки АЦП 20 мА, то максимальное напряжение может достигать 7,8 кВ. Думаю, мне хватит

Может действительно так и оставить, и не ставить диоды и стабилитроны для защиты входа АЦП?

 

Быстрее принять решение поможет обзор построения входных цепей различных мс, особенно логики.

КМОП в этом роде "шедевр" - куча стабилитронов как по входу, так по выходу.
Такой диодной защиты нет только в мс, специально предназначенных для измерения заряда.

Так что, защита просто резистором по входу вполне эффективна.
Первый раз я столкнулся с ней в статье В. Псурцева "Источник напряжения с сенсорным управлением для электронных регуляторов громкости и тембра" из Радиоежегодника за 1987г.
Там вход логики используется как сенсор. По входу стоит защитный резистор на 2,4МОм.

Цитата:
"Каждый вход ИС DDl защищен двумя диодами от отрицательноrо напряжения и напряжения, превышающеrо напряжение на шине питания + 9В.
Эти диоды выдерживают ток до нескольких миллиампер. Резисторы Rl и R4 предназначены для оrраничения тока защитных диодов, который может протекать через них при случайном соединении сенсора с высоковольтным источником. Например, при напряжении источника 10 кВ через защитный диод протекает ток вcero 4 мА. Статическое электричество дает существенно большее напряжение, до нескольких десятков киловольт, но и это из-за недостатка энерrии не приводит к выходу из строя защитных диодов. За несколько лет эксплуатации ceнcopнoro устройства с такой защитой неоднократно между пальцем и сенсором возникали искры длиной до одноrо сантиметра, но не было ни одноrо случая выхода ИС из строя."

 

Сергей К: не ставить диоды и стабилитроны для защиты входа АЦП?
а почему - стабилитроны - во множественном числе?

если Вы уверены в достаточной защищённости подходов к R39, то - да
после сдачи обозначенного бастиона Ваш R42 (смд?) напряжением от 200 В прошьёт нахрен

IDiod: Если увеличить сопротивление R42 на порядки, то ток уменьшится настолько, что с ним справятся внутренние защитные диоды АЦП (и VD17 можно будет не ставить). Хотя дополнительные Т-цепочки, конечно же, повысят живучесть устройства.

`
birua: что будет с 317, когда у неё на земле напряжение скакнёт выше, чем на вводе
birua: так VD15 не защищает +Line - он нужен параллельно С66 (как VD16 || С62)

специально для Вас подал на модель аналога 317 обратное напряжение 33-24=9В и ток в цепи через стаб был ограничен лишь сопротивлениями проводов

 

Сергей К: С другой стороны, внутреннее сопротивление ключа (который управляет зарядкой образцового конденсатора внутри MCP3201) составляет 1кОм, при емкости образцового конденсатора 20 пФ. Что наводит на мысль, что достаточно по входу установить конденсатор. Попробую....
Совершенно верно. Аналогично и для других ADC - например, для AVR оговаривают максимальное выходное сопротивление источника не более 10 килоом, но речь идет о динамике (вход-то в статике сотня мегаом ! А у MCP3201 и того больше, на порядки). И достаточно иметь на входе конденсатор, и тогда по DC хоть через сотню кило сигнал пропускать (если, конечно, постоянная времени такого фильтра устраивает).

И еще "до кучи" - стоит глянуть AD7741 как альтернативу классическим ADC. С развязкой выхода проще (один выход), и в некоторых применениях удобнее.

 

rx3apf: стоит глянуть AD7741 как альтернативу классическим ADC
да, интересный вариант. Спасибо, запомню на будущее.

birua: после сдачи обозначенного бастиона Ваш R42 (смд?) напряжением от 200 В прошьёт нахрен
да, SMD1206. Согласен с пробоем.

birua: и ток в цепи через стаб был ограничен лишь сопротивлениями проводов
а диода с выхода на вход случайно внутри LM317 нет? Вобще рекомендуют ставить внешний для любых стабилизаторов, если есть вероятность превышения выходного напряжения над входным. Еще подумаю...

birua: а почему - стабилитроны - во множественном числе?
VD16, VD17. От VD16 я ранее отказался.

Прорисовал вероятные пути прохождения тока в случае приложения напряжения разной полярности к линии:

Если предположить, что в линию подадут 380 В, то первым сгорает R39 (ток 3,8 А, 1,4 кВт), затем искрой пробивает R42, сгорают входы АЦП. Последними срабатывают предохранители
Может в паралель R39 сделать на ПП разрядник? Правда на 200 В врядли получится, а из-за попавшей грязи может появится ток утечки. Скорее следует просто смирится с заменой и не изобретать сложных схем защиты.
.....
Совсем забыл свою мысль!!! Если установить диод от нижней линии к верхней, то ток от нижней линии к верхней пойдет через этот диод, минуя измерительную цепь (до срабатывания предохранителей или разрушения 1-но амперного диода)

 

Сергей К: birua: после сдачи обозначенного бастиона Ваш R42 (смд?) напряжением от 200 В прошьёт нахрен
да, SMD1206. Согласен с пробоем.

Для защиты от пробоя по корпусу сопротивление разбивают на несколько последовательных резисторов. В аппаратуре в цепях, связанных с сетью, встречается последовательное включение от 2-х до 5-ти резисторов формата 1206.