Jump to content

    
Sign in to follow this  
add

Управление 100м через оптопару.

Recommended Posts

правильней его поставить в конце линии т.к. токовая петля, или это не имеет значения?

Не имеет значения. Удобнее ставить рядом с VT1, чтобы легче было отлаживаться при отключенном кабеле - при этом на стоке VT1 будут видны импульсы управления во всей красе.

 

Имейте ввиду, у вас вовсе не токовая петля. Предложение об использовании токовой петли прозвучало, но не получило дальнейшего развития. Я лично не вижу преимуществ токовой петли по сравнению с тем, что получилось у вас.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не имеет значения. Удобнее ставить рядом с VT1, чтобы легче было отлаживаться при отключенном кабеле - при этом на стоке VT1 будут видны импульсы управления во всей красе.
ага.
Имейте ввиду, у вас вовсе не токовая петля.

Вот здесь я не совсем уяснил почему? В моем понимании токовая петля выглядит так (см. прилож). В первом случае напряжение падающее на резисторе прикладывается к линии, а во втором ток проходящий по линии устанавливает напряжение на резисторе. Поясните пожалуйста в чем я заблуждаюсь?

post-9459-1247821407_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вот здесь я не совсем уяснил почему?

Токовая петля должна состоять из источника тока (который является источником сигнала), нагруженного на соединенные последовательно низкоомные нагрузки. То есть, ваш VT1 надо преобразовать в источник тока (делается достаточно просто добавкой резистора в исток и еще одного транзистора), а все светодиоды оптронов включить последовательно, без резисторов R2, R6 и стабилитронов.

 

Сейчас у вас избыток мощности и всяческие помехи рассеиваются в основном резисторами R2, R6, а транзистор VT1 рассеивает мизер, поскольку работает в ключевом режиме; кроме того, обрыв одной нагрузки не нарушает работоспособности остальных узлов. А в токовой петле избыток мощности рассеивался бы на VT1, любой обрыв приводил бы к полному отказу, зато к.з. одной нагрузки не нарушал бы работу остальных. Есть еще всякие нюансы с наносекундными помехами и т.п.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Схему подправил(см. пост 15), все ли корректно?

У меня замечаний нет.

 

Для полной икебаны можно было бы заменить VT1 на какой-нибудь ключ с защитой от к.з. и перегрева, а также замедлить фронты переключения, скажем, добавив кондерчик с затвора на землю - это чтобы меньше излучать помех другим. Но это мелкие рюшечки.

 

И что с разрядниками делать?

Дело вкуса. По мне, так трансилов в большинстве случаев достаточно. Разрядники предполагают иные порядки величин токов и тщательно организованные цепи заземления/зануления. Это уже не совсем электроника, а более относится к ПУЭ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Токовая петля должна состоять из источника тока (который является источником сигнала), нагруженного на соединенные последовательно низкоомные нагрузки. То есть, ваш VT1 надо преобразовать в источник тока (делается достаточно просто добавкой резистора в исток и еще одного транзистора)

Для данного случая "настоящий" источник тока не нужен, вполне сойдёт этот же ключ и последовательный резистор в стоке. Основное рассеивание мощности действительно будет именно на резисторе, а не транзисторе, но это не принципиально. :biggrin:

 

Для полной икебаны можно было бы заменить VT1 на какой-нибудь ключ с защитой от к.з. и перегрева, а также замедлить фронты переключения, скажем, добавив кондерчик с затвора на землю - это чтобы меньше излучать помех другим. Но это мелкие рюшечки.

Да зачем ему ещё кондёрчик? Затвор и сам обладает приличной ёмкостью. Тут транзистор быстро открыть/закрыть от МК (да через затворный резистор) захочешь - не получится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да зачем ему ещё кондёрчик? Затвор и сам обладает приличной ёмкостью.

Затем, чтобы время включения-выключения меньше зависело от конкретного экземляра транзистора. Поскольку разброс параметров у них очень велик.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для полной икебаны можно было бы заменить VT1 на какой-нибудь ключ с защитой от к.з.
Поставлю, так называемый, интеллектуальный ключ - IPS021. Правда максимальное напряжение 50В. datasheet IPS021

Share this post


Link to post
Share on other sites
Затем, чтобы время включения-выключения меньше зависело от конкретного экземляра транзистора. Поскольку разброс параметров у них очень велик.

Так конкретного времени вроде и не требуется. Пусть хоть в два раза отличается. Речь же лишь об ограничении скорости...

Share this post


Link to post
Share on other sites

У себя в схеме, рассчитанной на длинный кабель в отсутствие наводок и помех, я сделал так, как на приведенном листе. Управление 2-мя сигналами - "единица" и "ноль".

Это позволяет отключать драйвер от линии управления, осуществлять прием и проводить самоконтроль. Может понравится, гляньте. Прошу прощения, что без номиналов, но вы их и сами рассчитаете. Или спросите потом, я гляну в схему.

 

--

С уважением, Тиро

Page_2.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
Так конкретного времени вроде и не требуется. Пусть хоть в два раза отличается. Речь же лишь об ограничении скорости...

Вы можете расчитать, какой величины будет это ограничение, если не ставить конденсатор? Что-то сомневаюсь.

 

Может, вам и невдомек, но емкость затвора MOSFET очень нелинейно зависит от напряжения. Это вдобавок к тому, что она имеет значительный разброс от экземпляра к экземпляру и часто вообще толком не нормируется в даташитах. Конечно, можно понадеяться "на авось" и запустить изделие в работу без расчетов, по принципу мультяшного Вовки в Тридевятом царстве - "и так сойдет". Но я не считаю себя вправе рекомендовать кому бы то ни было ламерско/радиолюбительские подходы к решению задач.

Share this post


Link to post
Share on other sites
...емкость затвора MOSFET очень нелинейно зависит от напряжения. Это вдобавок к тому, что она имеет значительный разброс от экземпляра к экземпляру и часто вообще толком не нормируется в даташитах...
А к выше приведенному IPS021 это тоже относиться? Есть ли необходимость ставить кондер, если затвор находится за триггером?

Еще, если не затруднит, обьясните пожалуйста что будет излучать помехи в случае с обычным полевиком и как на это влияет конденсатор? Насколько я знаю завал фронтов при работе с полевиком в ключевом режиме вызывает дополнительное рассеивание мощности на полевике.

Share this post


Link to post
Share on other sites
завал фронтов при работе с полевиком в ключевом режиме вызывает дополнительное рассеивание мощности на полевике.

Это верно. Но при малой частоте импульсов это дополнительное рассеивание мощности пренебрежимо мало.

 

Длинный провод всегда является довольно эффективной антенной, как приемной, так и передающей, даже для "симметричных" сигналов, поскольку кабель неидеальный. При каждом переключении сигнала ваш кабель излучает электромагнитную волну. Одиночный импульс с быстрым фронтом имеет очень широкий спектр. А ваш кабель как антенна эффективен начиная с частот, длина волны которых сопоставима с длиной кабеля.

 

Для кабеля можно принять, что он, как антенна, становится эффективным излучателем начиная в длины волны примерно 0.1 от его собственной длины. Для 100м кабеля это значит, что начиная с длины волны 1 км он может оказаться эффективной антенной. Длина волны 1 км - это всего 300 кГц. Следовательно, очень желательно, чтобы спектр импульсов, бегающих в вашем кабеле, не содержал гармоник выше 300 кГц. Проще всего ограничить спектр сигналов путем затягивания фронтов переключения сигнала. Ориентировочно можно задать фронт таким длинным, чтобы макс. частота переключен была в несколько раз ниже пресловутых 300 кГц.

 

Например, зададимся макс. частотой переключений 100 кГц, гарантированно затянув фронты на затворе до 5 мкс (по уровню 0.1-0.9). Длительность T=2.2*R*C=5 мкс. Зная, сопротивление в затворе равно, скажем, 1 кОм, емкость должна быть 2.2 нФ. Частично эта емкость состоит из емкости затвора, но ее можно вообще не принимать во внимание, а поставить конденсатор величиной не менее 2.2 нФ (скажем, 10 нФ) и спать с чистой совестью, зная, что ваш кабель не излучает больших помех при переключениях. В идеале желательно прогнать получившуюся схему на симуляторе (например, на бесплатной версии Simetrix) и поточнее оценить спектр вых. сигнала.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы можете расчитать, какой величины будет это ограничение, если не ставить конденсатор? Что-то сомневаюсь.

А Вы не сомневайтесь. Если у Вас самого это почему-то вызывает затруднения, потренируйтесь, что ли...

Может, вам и невдомек, но емкость затвора MOSFET очень нелинейно зависит от напряжения. Это вдобавок к тому, что она имеет значительный разброс от экземпляра к экземпляру и часто вообще толком не нормируется в даташитах. Конечно, можно понадеяться "на авось" и запустить изделие в работу без расчетов, по принципу мультяшного Вовки в Тридевятом царстве - "и так сойдет". Но я не считаю себя вправе рекомендовать кому бы то ни было ламерско/радиолюбительские подходы к решению задач.

Да что Вы говорите? И что, что нелинейно? Или Вы считаете, что всё нелинейное не поддаётся рассчётам? Кстати, вот даташит на конкретный MOSFET, упоминавшийся в теме. Покажите мне, где говорится о разбросе? Напротив, значение входной ёмкости указано довольно точно, не находите? Мне невдомёк, может быть, Ваш большой профессиональный опыт сталкивал Вас с "разбросанными" экземплярами и даже с сомнительными компонентами с толком не нормированными параметрами...

Обратите, кстати, внимание на такие вполне хорошо нормируемые параметры, как Total Gate Charge, Gate-to-Source Charge, Gate-to-Drain ("Miller") Charge, раз уж заговорили о нелинейности. Вам они о чём-нибудь говорят?

Например, зададимся макс. частотой переключений 100 кГц, гарантированно затянув фронты на затворе до 5 мкс (по уровню 0.1-0.9). Длительность T=2.2*R*C=5 мкс. Зная, сопротивление в затворе равно, скажем, 1 кОм, емкость должна быть 2.2 нФ. Частично эта емкость состоит из емкости затвора, но ее можно вообще не принимать во внимание, а поставить конденсатор величиной не менее 2.2 нФ (скажем, 10 нФ) и спать с чистой совестью, зная, что ваш кабель не излучает больших помех при переключениях.

Это ли не ламерско/радиолюбительский подход? :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
А Вы не сомневайтесь. Если у Вас самого это почему-то вызывает затруднения, потренируйтесь, что ли...

Да что Вы говорите? И что, что нелинейно? Или Вы считаете, что всё нелинейное не поддаётся рассчётам?

Я полагаю, что вы вряд ли способны самостоятельно произвести такой расчет в силу его сложности. Несмотря на то, что он возможен в принципе.

 

Кстати, вот даташит на конкретный MOSFET, упоминавшийся в теме. Покажите мне, где говорится о разбросе? Напротив, значение входной ёмкости указано довольно точно, не находите?

Нет, не нахожу. Я нахожу, что там вообще не указаны минимальное и максимальное этой емкости, а указано только типовое значение. То есть, ориентировочное значение, не гарантированное производителем.

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.

Sign in to follow this