Здравствуйте!
Столкнулся вот с какой задачей, надо завести в контроллер (3.3В) двоичный сигнал от "плохого" источника.
Ноль соответствует отсутствию напряжения, а единица - напряжению от 5В до 36В. Бывают выбросы напряжения.
При этом хотелось бы обеспечить какую-то развязку контроллера и этой схемы.
Что можете посоветовать господа схемотехники?
roboforum.ru
Технический форум по робототехнике.
Двоичный датчик
Re: Двоичный датчик
какой ток можно забрать от этого источника?
Например, можно ли от него запитать светодиод?
Добавлено спустя 5 минут 23 секунды:
Если да, то что типа этого:
Ну, мостик можно выкинуть.
Тут будут небольшие проблемы с отводом тепла от стабилитрона и транзистора при высоких напряжениях на входе. Можно подумать, как от них избавляться, если критично
Например, можно ли от него запитать светодиод?
Добавлено спустя 5 минут 23 секунды:
Если да, то что типа этого:
Ну, мостик можно выкинуть.
Тут будут небольшие проблемы с отводом тепла от стабилитрона и транзистора при высоких напряжениях на входе. Можно подумать, как от них избавляться, если критично
Re: Двоичный датчик
Да, светодиод можно.
Обычное напряжение единицы - 12В. Но оно "скачет" иногда от 5 до 36В.
Обычное напряжение единицы - 12В. Но оно "скачет" иногда от 5 до 36В.
Re: Двоичный датчик
тогда вот именно такая схема.
Номиналы посчитать, или сами разберетесь?
Номиналы посчитать, или сами разберетесь?
Re: Двоичный датчик
Как вариант, схема входной части промышленного модуля ввода:
Re: Двоичный датчик
Номиналы посчитать, или сами разберетесь?
Лучше расскажите как посчитать, а я оформлю статью в вики?
Добавлено спустя 1 минуту 34 секунды:
Как вариант, схема входной части промышленного модуля ввода
А в такой схеме разве "светодиод" безопасно включен? Его не выбьет скачком напряжения?
Re: Двоичный датчик
на первом резисторе, стабилитроне и транзисторе собран параметрический стабилизатор. Его задача - отсечь напряжение нуля (то есть чтобы при входе меньше 5 В ток через светодиод не тёк). Когда на входе напряжение будет больше 5 В - на выходе будет 5 В. Через токоограничительный резистор бежит ток (падение на резисторе 5В - падение на светодиоде). Потери мощности основные будут на транзисторе, надо прикинуть его перегрев и нужен ли теплоотвод. Номиналы не пишу, если поймете мое объяснение, значит сможете их прикинуть.
ЗЫ. А зачем статью писать?
ЗЫ. А зачем статью писать?
Re: Двоичный датчик
Radist, вы не совсем правы. Транзистор не будет перекрывать ток, если напряжение на входе меньше стабилитрона - он будет фактически работать диодом.
Схема Yak-а вполне работоспособна (и главное очень простая), но тут оптопарочку я бы выбирал "покруче"... Протому что ток через светодиод будет изменяться в десятки раз в зависимости от входного напряжения.
Как считать:
начнем с хвоста: светодиод в оптопаре - инфракрасный - падение напряжения на нем порядка 1.2 вольт. Светодиод VD1 - индикаторный (можно не ставить) - падение напряжения на нем от полутора (красный) до двух с небольшим вольт (зеленый).
Токи через них большие не нужны - выход оптопары не обязательно сильно нагружать, индикатор тоже не обязан светить, как лампочка. Практически тока в полтора-два миллиампера вполне достаточно.
Будем считать, что суммарное падение напряжения на светодиодах - 3 вольта, и мы хотим загнать в них ток два миллиампера.
Мы должны выбрать напряжение стабилитрона - оно должно быть больше 3.6 вольт (светодиоды плюс базовый переход транзистора). Возьмем 5 вольт. Стабилитрон выберем, скажем BZX84C5V1.
Тогда R6 должен быть (5в - 3.6в)/2ма = 680 Ом (приблизительно)
Ток через стабилитрон не должен превышать номинала при максимальном входном напряжении, но тут я бы брал с запасом - скажем миллиампер двадцать - это нормально. Тогда резистор R5 будет (36в-5в)/20ма = 1.5кОм.
Мощность резистора R5 (36в-5в)*20ма = 1 ватт (да-да, он будет большой)
Мощность транзистора (36в-5в)*2ма = 0.1 ватт
(лучше с запасом выбирать, корпус sot23 будет маловат, я бы на sot323 расчитывал)
Мощность стабилитрона 5в*20ма = 0.1 ватт
подтягивающий резистор оптопары можно выбрать так, чтобы ток через коллектор оптопары был меньше тока светодиода оптопары (если брать дешевенькие оптопарки типа 4n35 или что-то такое - там расбросы большие). На практике какие-нибудь десять килоом - вполне подойдут для большинства случаев.
Это все не очень строго можно соблюдать - прикинуто "на глаз" и "на скрую руку"... Но порядок номиналов именно такой... Ну то есть вполне можно поставить, скажем не полтора килоома, а два - ничего страшного не произойдет.
Схема Yak-а вполне работоспособна (и главное очень простая), но тут оптопарочку я бы выбирал "покруче"... Протому что ток через светодиод будет изменяться в десятки раз в зависимости от входного напряжения.
Как считать:
начнем с хвоста: светодиод в оптопаре - инфракрасный - падение напряжения на нем порядка 1.2 вольт. Светодиод VD1 - индикаторный (можно не ставить) - падение напряжения на нем от полутора (красный) до двух с небольшим вольт (зеленый).
Токи через них большие не нужны - выход оптопары не обязательно сильно нагружать, индикатор тоже не обязан светить, как лампочка. Практически тока в полтора-два миллиампера вполне достаточно.
Будем считать, что суммарное падение напряжения на светодиодах - 3 вольта, и мы хотим загнать в них ток два миллиампера.
Мы должны выбрать напряжение стабилитрона - оно должно быть больше 3.6 вольт (светодиоды плюс базовый переход транзистора). Возьмем 5 вольт. Стабилитрон выберем, скажем BZX84C5V1.
Тогда R6 должен быть (5в - 3.6в)/2ма = 680 Ом (приблизительно)
Ток через стабилитрон не должен превышать номинала при максимальном входном напряжении, но тут я бы брал с запасом - скажем миллиампер двадцать - это нормально. Тогда резистор R5 будет (36в-5в)/20ма = 1.5кОм.
Мощность резистора R5 (36в-5в)*20ма = 1 ватт (да-да, он будет большой)
Мощность транзистора (36в-5в)*2ма = 0.1 ватт
(лучше с запасом выбирать, корпус sot23 будет маловат, я бы на sot323 расчитывал)
Мощность стабилитрона 5в*20ма = 0.1 ватт
подтягивающий резистор оптопары можно выбрать так, чтобы ток через коллектор оптопары был меньше тока светодиода оптопары (если брать дешевенькие оптопарки типа 4n35 или что-то такое - там расбросы большие). На практике какие-нибудь десять килоом - вполне подойдут для большинства случаев.
Это все не очень строго можно соблюдать - прикинуто "на глаз" и "на скрую руку"... Но порядок номиналов именно такой... Ну то есть вполне можно поставить, скажем не полтора килоома, а два - ничего страшного не произойдет.
Последний раз редактировалось Michael_K 01 сен 2010, 15:37, всего редактировалось 1 раз.
Re: Двоичный датчик
О - пока я писал свои расчеты, Michael_K меня опередил 
По идее схемы, приведенной Yak-40 достаточно, ставить туда транзисторный стаб - лишние детали. Взять Самый Распространенный Оптрон (PC817), у него, если верить даташиту, при 2 мА на входе не менее 1.5-2 мА на выходе. Прямое напряжение не более 1.5В. Если считаем минимальное входное напряжение 5В, то на резисторе выйдет 3.5В, ток 2 мА, резистор 1.75к. Оптрон держит длительный входной ток до 50 мА, что будет соответствовать 50*1.75 = более 80В. В импульсе - еще больше.
Ну а на выходе в коллектор оптрона резистор скажем 5к, насыщению транзистора оптрона будет соответствовать ток 1 мА, т.е при 5 В на входе насыщение будет достигаться, на выходе будет низкое напряжение (лог. 0). При нуле на входе - на выходе ток менее 0.1 мкА, падение на 5к будет мизерное, т.е. напряжение на выходе - лог. 1.
Еще можно входной резистор разбить на 2 последовательных, а между ними - емкость на землю. Защитит от коротких помех и подфильтрует вход, но снизит быстродействие.
По идее схемы, приведенной Yak-40 достаточно, ставить туда транзисторный стаб - лишние детали. Взять Самый Распространенный Оптрон (PC817), у него, если верить даташиту, при 2 мА на входе не менее 1.5-2 мА на выходе. Прямое напряжение не более 1.5В. Если считаем минимальное входное напряжение 5В, то на резисторе выйдет 3.5В, ток 2 мА, резистор 1.75к. Оптрон держит длительный входной ток до 50 мА, что будет соответствовать 50*1.75 = более 80В. В импульсе - еще больше.
Ну а на выходе в коллектор оптрона резистор скажем 5к, насыщению транзистора оптрона будет соответствовать ток 1 мА, т.е при 5 В на входе насыщение будет достигаться, на выходе будет низкое напряжение (лог. 0). При нуле на входе - на выходе ток менее 0.1 мкА, падение на 5к будет мизерное, т.е. напряжение на выходе - лог. 1.
Еще можно входной резистор разбить на 2 последовательных, а между ними - емкость на землю. Защитит от коротких помех и подфильтрует вход, но снизит быстродействие.
Re: Двоичный датчик
Да... чуть не забыл. Транзистор должен быть расчитан на максимальное входное напряжение.
Практически на 36 вольт я бы брал что-то типа BC846.
Практически на 36 вольт я бы брал что-то типа BC846.