Jump to content

    

FAQ: защита дискретных и аналоговых входов, Выборка из истории форума

Recommended Posts

man1

Добрый день.

Подскажите плз как проще защитить ногу контроллера AVR к которой припаивается кнопка на проводе около 10м.

По хорошему лучше сделать два мероприятия

1).Я думаю соединять контроллер и кнопку через оптопару , а питание оптопары делать развязанным от питания контроллера,

2). также добавить на вход сигнала от кнопки на оптопару стабилитрон между входом и землей , и два диода Шотки также на вход оптопары между землей и входом и входом и питанием , ну и еще сопротивление также на вход.

Вопрос можно ли обойтись без оптической развязки , только вторым мероприятием.

Поскольку DC/DC трансформатор для первого мероприятия достаточно дорог.

Да 10м провода управления для кнопки будут лежать в одном канале с силовым проводом 220В.

Или може у уважаемого All есть другие варианты ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

man1

спасибо познавательно, я так понял эмитерный повторитель поставить советуют.

А вот если без DC/DC трансформатора , взять только одну оптопару , + защитные диоды и входной сигнал от кнопки через сопротивление на оптопару , как считаете по надежности с учетом 10м сигнального провода с кабелем питания лежит приемлимо?

Может есть спец микрухи желателдьно с тригером Шмидта для моих целей , задачка то вроде тривиальная , хочется узнать как грамотные люди делают. А то может я "из пушки по воробьям" со своими оптопарами и DC/DC трансформатором.

Share this post


Link to post
Share on other sites

=AK=
Подскажите плз как проще защитить ногу контроллера AVR к которой припаивается кнопка на проводе около 10м.

 

Вот так:

 

post-2483-1294332826_thumb.png

 

И нефиг зря бомбить, ни оптопары не нужны, ни эмиттерные повторители, это все танцы с бубном от недостатка опыта и знаний. Представленная схема защитит пин проца от любых помех и издевательств, вплоть до втыкания провода, идущего к кнопке, в сетевую розетку (только резюки должны иметь соотв. мощность, чтоб не сгорели).

 

Если хотца по возможности избежать ложных срабатываний из-за наводок на провод при разомкнутой кнопке (хотя это элементарно лечится программным способом), а рассеиваемой мощности не жалко, то следует уменьшать номинал R2. Совсем дубовые и тупые устройства юзают резюки в полкилоома и даже менее, особенно если кнопка очень грубая. А для нежных кнопок малый номинал может вызвать обгорание контакта.

 

Параллельно D2 можно включить керамический кондерчик, чтобы совсем придушить наносекундные помешки. Но вообще-то это баловство, и без него все будет тип-топ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

zltigo
вплоть до втыкания провода, идущего к кнопке, в сетевую розетку (только резюки должны иметь соотв. мощность, чтоб не сгорели).

Очень интересно узнать, кто всосет сотню mA влетаюшие на питание контроллера из розетки и пробовали-ли для начала посчитать "соответствующую мощность" :).

А то, что реальные резисторы имеют еще и емкость (это я на импульсные помехи намекаю), Вам известно? А диоды-то не идеальные и имеют конечное быстродействие....

Share this post


Link to post
Share on other sites

Anyola
Очень интересно узнать, кто всосет сотню mA влетаюшие на питание контроллера из розетки и пробовали-ли для начала посчитать "соответствующую мощность" :).

А то, что реальные резисторы имеют еще и емкость (это я на импульсные помехи намекаю), Вам известно? А диоды-то не идеальные и имеют конечное быстродействие....

Не должно там быть сотни мА при 220В! 22 Вт обеспечат ту или иную форму пожара! Раз суем входы данных в силовой жгут, значит, КЗ в этом жгуте надо считать штатным режимом работы.

В нижний и верхний провода "к кнопке" вставляем резисторы по 51кОм. Будет макс. 6 мА при КЗ в жгуте, которые должен съесть стабилитрон на 5.6В или ограничительный диод между VCC и GND.

О диоде обычно забывают, поскольку почему-то блок питания считают идеальным, а без защитного диода это совсем не так! На резисторе, попавшем на 220, будет выделяться 0.9 Вт - это можно рассчитать и пережить. Вход шунтируем конденсатором 0.1 мкФ, R2 устанавливаем 300кОм. Время срабатывания кнопки будет около 0.1 с, человек срабатывает дольше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

man1
Не должно там быть сотни мА при 220В! 22 Вт обеспечат ту или иную форму пожара! Раз суем входы данных в силовой жгут, значит, КЗ в этом жгуте надо считать штатным режимом работы.

В нижний и верхний провода "к кнопке" вставляем резисторы по 51кОм. Будет макс. 6 мА при КЗ в жгуте, которые должен съесть стабилитрон на 5.6В или ограничительный диод между VCC и GND.

О диоде обычно забывают, поскольку почему-то блок питания считают идеальным, а без защитного диода это совсем не так! На резисторе, попавшем на 220, будет выделяться 0.9 Вт - это можно рассчитать и пережить. Вход шунтируем конденсатором 0.1 мкФ, R2 устанавливаем 300кОм. Время срабатывания кнопки будет около 0.1 с, человек срабатывает дольше.

 

Вот так? правильно понял? файл прикрепил

circuit_but.bmp

Share this post


Link to post
Share on other sites

=AK=
Очень интересно узнать, кто всосет сотню mA влетаюшие на питание контроллера из розетки

Например, транзорб на шине питания. Или TL431.

 

и пробовали-ли для начала посчитать "соответствующую мощность" :).

Как вариант, резистор R2 на моей схеме можно поставить fusible, чтобы он благополучно перегорел. Ну а R1 можно и увеличить килоом до 100.

 

А то, что реальные резисторы имеют еще и емкость (это я на импульсные помехи намекаю), Вам известно?

Еще мне известно, что диоды имеют емкость, пин микросхемы имеет емкость, монтаж тоже имеет емкость, причем на порядки величины большие, чем проходная емкость резистора.

 

Для справки:

- проходная емкость двух последовательно включенных резисторов составит примерно 0.1 - 0.2 пФ (топикстартеру на заметку: проходная емкость оптрона составляет примерно 0.5 пФ)

- емкость диода 1N4148 составляет до 4 пФ

- входная емкость пина микросхемы - примерно 5...7 пФ (у некоторых доходит до 20 пФ)

- емкость монтажа - единицы пФ

 

А диоды-то не идеальные и имеют конечное быстродействие....

Поэтому они выключаются с запаздыванием. К защите от помех это не имеет отношения, для защиты они должны быстро включаться. Что они, собственно, с успехом и делают.

Причем, чем "дубовее" диод, тем больше у него емкость (это я тоже на импульсные помехи намекаю).

Share this post


Link to post
Share on other sites

ae_
Вот так? правильно понял? файл прикрепил

Схемы лучше сохранять в формате PNG-8 или GIF.

post-26695-1294437116_thumb.png

 

Так предлагает Anyola, если я правильно понял.

post-26695-1294437128.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Anyola
Вот так? правильно понял? файл прикрепил

R2 надо перенести правее, присоединить к С4. Катод стабилитрона надо присоединить к +5В - нужно для того, чтобы не допустить опасного превышения питания, если на R1 попадет +300В относительно GND. Стабилитрон откроется на 5.6В, а максимально допустимое 6.5.

Еще стОит R3 увеличить до 10К. При открывании D1 или D2 на входе МК будет на +0.6В выше VCC или на -0.6В ниже GND. Разрешено 0.3В, но это для того, чтобы внутренние диоды на входе не открылись. При последовательных 10К пусть открываются, ничего не повредится. А еще лучше вместо D1 и D2 поставить двойной диод Шотки (например BAT54S) с последовательным соединением.

Никаких предохранителей здесь не должно быть, утечки в жгуте случаются часто, и если предохранители менять, эксплуатация устройства будет разорительной.

Share this post


Link to post
Share on other sites

=AK=
Вот так? правильно понял? файл прикрепил

 

Стабилитрон в этом месте бесполезен. Его надо включить с шины питания на землю, чтобы от него была польза.

 

Увеличив подтягивающий резистор до 300 кОм, вы создаете условия для того, чтобы 10-метровый провот провод хорошо ловил сетевые наводки. В принципе это не страшно, но ваша программа должна уметь их хорошо фильтровать, чтобы исключить ложные срабатывания. А фильтрация требует времени, так что нажатую кнопку вы сможете обнаружить только с большим запаздыванием.

 

В вашей схеме резистор R4 помимо пользы несет две вредных функции:

- При нажатой кнопке он не дает входному сигналу уменьшиться до нуля. С приведенными номиналами при нажатой кнопке уровень лог. "нуля" на входе проца составит 0.73 В, что достаточно близко к макс. уровню лог. "нуля" для AVR, которое составляет 0.2 Vcc = 1 В.

- При нажатой кнопке внешние сетевые наводки могут наводиться на 10-метровый провод почти так же хорошо, как при отжатой.

 

Я бы посоветовал уменьшить R2, R4 насколько можно, обеспечив отношение R2/R4 не менее 10. В конце концов, втыкание входного провода в разетку вряд ли является штатным режимом работы.

 

Так предлагает Anyola, если я правильно понял.

post-26695-1294437128.png

Эта схема имеет полное право вообще не работать, т.к. при нажатой кнопке уровень лог.0 на входе AVR составит 1.26 В

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.