Jump to content
    

Согласование уровня, гальваническая развязка, гистерезис (совместная реализация)

Просьба оказать компетентную посильную помощь. Как придерживаясь основных принципов электромагнитной совместимости и методов борьбы с помехами завести в микроконтроллер сигнал дискретный (естественно не идеальный) и при этом обеспечить максимальную аппаратную защиту от дребезга и помех. По теории нужна оптопара, это защитит от синфазных помех при емкостной и индуктивной связи тем, что помеха наводится симметрично (https://russianelectronics.ru/oslablenie-sinfaznyh-pomeh-dlya-povysheniya-czelostnosti-signala/), это же обеспечит гальваническую изоляцию. Согласование уровня тоже можно сказать будет автоматом, поставив RC-цепочку фильтруем помехи и дребезг, осталось реализовать гистерезис, тк RC может изменить уровень сигнала, загнав его к порогу переключения. Есть оптопары со встроенной схемой триггера Шмитта на детекторе, есть вариант использовать выходной транзистор на простейших диодных оптопарах (транзисторные не подходят по скорости) на линейном участке и пользуясь CRT (передача по току) максимально сделав пологим этот участок поставить на выходе схему триггера Шмитта (74HC итп).

Вопрос в том, где этот гистерезис организовать и как, если по тому пути что описал, на выходе, то нужно учесть разброс параметров при изготовлении оптопар и дрейф от температуры, нет опыта, интересно, насколько вообще реально это учесть, не получится ли, что гистерезис будет полвольта из-за того, что схема будет "с запасом". Если не идти этим путем, то остается гистерезис делать до оптопары, что в общем-то как-то странно, ведь схема будет уже не так защищена от помех и сама может их только усилить...

Share this post


Link to post
Share on other sites

"...совместная реализация..." - реализация чего и кем?

Share this post


Link to post
Share on other sites

13 часов назад, SVNKz сказал:

"...совместная реализация..." - реализация чего и кем?

того, что перечислено: согласование уровня, гальваническая развязка и гистерезис. В принципе ничего нового, обычная схема гальванической развязки, просто нужно определиться с гистерезисом, куда его ставить и как лучше реализовать.

12 часов назад, Plain сказал:

ну тут немного не в той области, во-первых тут про ESD, во-вторых про стандартные интерфейсы типа USB, HDMI итп, у меня же такие принципы по классике не применяются, ведь все видели, как в промышленных устройствах заводятся дискретные сигналы, это только на отладочной плате можно собрать простой делитель, и то если нет рядом источника помех и схема защищена от статики действиями персонала, а в жизни нужно предусмотреть защиту от дурака. Потому гальваническая развязка на опто-, трансформаторах или емкостях это классика, она же решает вопросы ESD, она же помогает решать вопросы электромагнитной совместимости. Я же хочу добавить/расширить гистерезис, тк стандартно он либо отсутствует, либо мал (меньше вольта), а вкупе с RC-фильтром это хороший аппаратный фильтр и от помех и от дребезга (ну в разумных пределах конечно).

Share this post


Link to post
Share on other sites

57 минут назад, auric сказал:

хочу добавить/расширить гистерезис, тк стандартно он либо отсутствует, либо мал

Если Вы про H11L2 из кросстемы, то у него в паспорте полоса синфазного вообще не указана, из чего следует, во-первых, что он однозначно не экранированный, а во-вторых, его можно эксплуатировать лишь на постоянном токе синфазного.

 

Задача решается не мифическим добавлением гистерезиса, а, сперва, пунктом ТЗ о конкретной полосе синфазного, и затем, выбором соответствующего данному требованию компонента, т.е. у которого в паспорте имеется параметр "transient immunity" / "common mode rejection" — например, экранированный оптрон FODM8061, или изолятор Si8410.

Share this post


Link to post
Share on other sites

7 часов назад, Plain сказал:

пунктом ТЗ о конкретной полосе синфазного

Внешние электромагнитные поля с заданным уровнем мощности и полосе частот. 

23 часа назад, auric сказал:

методов борьбы с помехами

Начинать необходимо с источника сигнала - внутреннее сопротивление, возможно комплексное, полоса частот или ширина спектра и ЭДС. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

11 часов назад, Plain сказал:

Если Вы про H11L2 из кросстемы, то у него в паспорте полоса синфазного вообще не указана, из чего следует, во-первых, что он однозначно не экранированный, а во-вторых, его можно эксплуатировать лишь на постоянном токе синфазного.

 

Задача решается не мифическим добавлением гистерезиса, а, сперва, пунктом ТЗ о конкретной полосе синфазного, и затем, выбором соответствующего данному требованию компонента, т.е. у которого в паспорте имеется параметр "transient immunity" / "common mode rejection" — например, экранированный оптрон FODM8061, или изолятор Si8410.

Да я пока до ESD не дошел и ТЗ это наверное не сюда, это в контору где за деньги делают, я на своем уровне это понимаю, понимаю, что изолированный канал в виде оптопары (пусть даже условно, тк все равно он без блока питания не обойдется, и скорее всего блок питания будет где-то рядом, а не будет идти питания с датчика - тот же энкодер) имеет большую защиту от помех нежели схема, где на входе стоит микросхема типа ОУ или сразу 74HC, иначе зачем большинство подобных промышленных устройств имеют на входе оптопары? Понятно, что нужно делить помехи на группы и методы борьбы разделять и схему путь, куда помеха должна рассасываться, ставить там диоды с земли на вход и со входа на питание (если есть), землю выделять под это дело отдельный полигон, про помехогасящие резисторы и емкости на землю и параллельно светодиоду оптопары, это все понятно. И про экран в оптопаре тоже понятно, я для начала пытался сделать то, что не вижу в промышленных решениях, а именно долбаный гистерезис, потому как повторить чью-то схему можно, а вот попытаться сделать лучше...просто реально натыкаюсь регулярно на то, что МК в пром устройствах (например ПЛК) уже не по силам бороться с фильтрацией помех либо ложных импульсов типа дребезга (не нужно говорить, что это делается программно на МК и перекладывать на программиста, где работа схемотехника?), фильтр бы отработал, да вот незадача - все что отфильтровано попадает под порог переключения с некой переменной составляющей и воспринимается оптопарой как импульс. По поводу оптопары это так-пример для опытов именно с гистерезисом был, остальные свойства оптопары я даже не смотрел.

Edited by auric

Share this post


Link to post
Share on other sites

16.04.2022 в 20:16, auric сказал:

Вопрос в том, где этот гистерезис организовать и как, если по тому пути что описал, на выходе,

Можно и на входе, посмотрите на этой страничке: http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=113392&page=341

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

9 часов назад, vladec сказал:

Можно и на входе, посмотрите на этой страничке: http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=113392&page=341

 

Этот гистерезис немного безконтрольный, если ее доводить до ума, еще много чего надо поставить, в том числе стабилитроны, резисторы и желательно стабилизацию по току светодиода оптопары. У меня кстати была похожая схемка, вопрос как эта схема переносит помехи...

Share this post


Link to post
Share on other sites

12 часов назад, auric сказал:

У меня кстати была похожая схемка, вопрос как эта схема переносит помехи...

Помехи какого рода? Оптрон не защищает от помех, в общем случае. Быстрые переходные процессы (иголки) через него пролетят только так. Ну это если он не экранированный, разумеется.

Share this post


Link to post
Share on other sites

12 часов назад, auric сказал:

Этот гистерезис немного безконтрольный, если ее доводить до ума, еще много чего надо поставить, в том числе стабилитроны, резисторы и желательно стабилизацию по току светодиода оптопары. У меня кстати была похожая схемка, вопрос как эта схема переносит помехи...

Непонятно, о каких помехах Вы говорите и почему она должна плохо их переносить, и зачем стабилизировать ток через светодиод? Функцию стабилитрона здесь выполняет светодиод.

Share this post


Link to post
Share on other sites

1 час назад, Arlleex сказал:

Помехи какого рода? Оптрон не защищает от помех, в общем случае. Быстрые переходные процессы (иголки) через него пролетят только так. Ну это если он не экранированный, разумеется.

У меня не конкретное назначение устройства, где четко определена среда установки и сделан анализ с помощью спектрального анализатора и другого лабораторного оборудования, у меня одна информация - применение связано условно с преобразователем частоты под боком - отсюда весь перечень, и индуктивные и кондуктивные и наведенные по РЧ-диапазону, и связанные с токами, и связанные с емкостным эффектом, и синфазные и дифференциальные. А еще высок риск дребега контактов, на который нет ресурсов МК на подавление программным путем. Я понимаю, что оптрон сам по себе не метод борьбы со всеми помехами сразу, но то, что он может он делает и его установка в промышленных контроллерах оправдана (ну иногда ставят конечно другие гальванически развязывающие устройства типа ADUM или как тут писали Si8410, но я с ними практически не работал, да и не встречал вживую пока ни разу). Нужен гистерезис, нужен оптрон (условно гальваническая развязка), а самое главное их нужно увязать в единую схему, да чтоб она при этом работала не хуже, чем например оптрон без схемы защиты от гистерезиса (ну и конечно остальная обвязка оптрона должна соответствовать общим принципам борьбы с ЭМП).

 

1 час назад, vladec сказал:

Непонятно, о каких помехах Вы говорите и почему она должна плохо их переносить, и зачем стабилизировать ток через светодиод? Функцию стабилитрона здесь выполняет светодиод.

Не понял, причем здесь светодиод и стабилизация тока. Я еще соглашусь, что на светодиоде падение напряжения может нелинейно от тока изменяться, я сам видел некий эффект, похожий на стабилизацию, хотя это скорее ограничение, потому как четкой горизонтальной линии не наблюдается, а вот то что ток в этой схеме на светодиод будет зависеть от напряжения, приложенного на вход это факт, я мне не хочется загонять оптопару в режим линейной характеристики, потому стабилизация например на базе BSS139 и резистора даст резкий фронт при небольшом напряжении на входе схемы, при этом достаточный для "открывания оптопары" в ключевом режиме и при этом при достижении 24В ток будет ограничен.

Share this post


Link to post
Share on other sites

17.04.2022 в 22:23, auric сказал:

ТЗ это наверное не сюда, это в контору где за деньги делают

Нет, это универсальный способ гарантированно сделать правильно работающее устройство. И наверное, речь о преобразователе частоты тоже в пластиковом корпусе и по соседству на той же рейке, потому что иначе не понятно, откуда возьмутся все те ужасы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

11 часов назад, Plain сказал:

Нет, это универсальный способ гарантированно сделать правильно работающее устройство. И наверное, речь о преобразователе частоты тоже в пластиковом корпусе и по соседству на той же рейке, потому что иначе не понятно, откуда возьмутся все те ужасы.

вот именно так )) и еще хуже, провода от ПЧ (кстати когда последний раз мелкие с металлическим корпусом видели? один Китай и пластик, максимум полигонами на платах экранируют и то не все) пойдут с контрольными в одном канале и в одной трубе и расстояние не метр или два, а больше. И что самое главное жешь работает на хороших импортных устройствах, а наши не буду называть названия "улетают"...просто устройство должно быть изначально рассчитано на дурака, потому как единицы пользователей задумываются о помехах до их появления. Вот пример, заказал человек разработку контроллера для мойки самообслуживания, поставил ПЧ и до сих пор то ESP горят у него, то включения происходят самопроизвольно, короче "привидений" куча.

Edited by auric

Share this post


Link to post
Share on other sites

2 часа назад, auric сказал:

А еще высок риск дребега контактов, на который нет ресурсов МК на подавление программным путем.

Это что за МК такой, у коего не хватит ресурсов даже на подавление дребезга контактов???  :shok:

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.

×
×
  • Create New...