Защита входа ацп/ не правильно делит!

Обсуждаем цифровые устройства...
Ответить
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 342
Зарегистрирован: Чт ноя 21, 2013 14:05:26
Откуда: Україна

Сообщение DJZEM »

Привет. Кто что посоветует. Забенял БП, в нем вольтметр 0-200 В. Вход ацп, через стабилитрон 1n4732a (4.7v) на землю. Настраиваю делитель к примеру на 100 вольт. сто на входе и сто на ЖК. Когда изменяю входящее напряжение вольт на пять десять, на ЖК изменяется 1-2 вольта. Чта за...
Вложения
схема-1.rar
схема Jpg
(7.59 КБ) 382 скачивания
схема.rar
схема в спринте7
(1.08 КБ) 339 скачиваний
Последний раз редактировалось DJZEM Пн мар 24, 2014 15:03:26, всего редактировалось 1 раз.
Контактная информация:
Реклама
orinoko

Сообщение orinoko »

не у каждого есть, чем открыть ваш файл. И стабилитрон даже в закрытом состоянии имеет некоторе конечное сопротивление, вроде как
Реклама
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 342
Зарегистрирован: Чт ноя 21, 2013 14:05:26
Откуда: Україна

Сообщение DJZEM »

Добавил схему картинку. Прошу прщение за мастерство рисования :roll:
Контактная информация:
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 342
Зарегистрирован: Чт ноя 21, 2013 14:05:26
Откуда: Україна

Сообщение DJZEM »

orinoko писал(а): И стабилитрон даже в закрытом состоянии имеет некоторе конечное сопротивление, вроде как
Но ведь любой делитель, вроде должен как то пропорционально делить?
Контактная информация:
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
orinoko

Сообщение orinoko »

а что мешает попробовать без стабилитрона? и сравнить ощущения? Стабилитрон - изделие с нелинейной характеристикой зависимости напряжения от сопротивления и в таких высокоомных цепях он может влиять. Так что он тут явно лишний. А вы не допускаете, что у вас программный глюк?
Реклама
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 342
Зарегистрирован: Чт ноя 21, 2013 14:05:26
Откуда: Україна

Сообщение DJZEM »

В том то и дело что без стабилитрона, все гуд. :))) Но как защитить, черт возьми? Вдруг скачок какой нить и увалит мне вольт эдак пиисят, или обрыв делителя в цепи земли. Как вообще осуществить защиту?
Контактная информация:
Реклама
orinoko

Сообщение orinoko »

при таких сопротивлениях в цепи делителя достаточно защитных диодов по входам МК. не берите дурное в голову :)
в крайнем случае поставьте два импульсных диода со входа на плюс и минус питания, хотя они уже стоят внутри МК. Но стабилитрон в этой цепи ну никак.

На казусе вам уже всё разжевали.
Друг Кота
Сообщения: 4550
Зарегистрирован: Чт май 05, 2011 21:26:34
Откуда: Украина, Славутич

Сообщение Alexeyslav »

Да, я тоже на таком уже накололся. Стабилитрон начинает проводить далеко до напряжения стабилизации. Переделал этот узел очень просто - стабилитрон включил в параметрический стабилизатор, напряжение на нем фиксировано, а необходимые входы через диоды подключаю к этому стабилитрону - воздействовать на защищаемую цепь начинает только когда напряжение превысит напряжение стабилизации стабилитрона и подняться во внешней цепи может только на величину прямого падения на диоде, все работает четко. При напряжении ниже на цепь влияет только запертый переход диода, у мелких вроде 1N4148 это считанные десятки наноампер.

Защитных диодов недостаточно, ибо при некоторых условиях напряжение через них поднимет питание контроллера и он может отдать концы - особенно во время спящего режима, когда потребление минимально.
Контактная информация:
Друг Кота
Сообщения: 19495
Зарегистрирован: Чт фев 20, 2014 18:57:55

Сообщение Morroc »

Alexeyslav писал(а): Защитных диодов недостаточно, ибо при некоторых условиях напряжение через них поднимет питание контроллера и он может отдать концы - особенно во время спящего режима, когда потребление минимально.
если так рассуждать, то защитить вход вообще нельзя, т.к. при выключенном устройстве любой сигнал превысит напряжение питания :) можно еще ток ограничить резистором после этих диодов
"Вся военная пропаганда, все крики, ложь и ненависть исходят от людей, которые на эту войну не пойдут !" / Джордж Оруэлл /
"Война - это,когда за интересы других,гибнут совершенно безвинные люди." / Уинстон Черчилль /
Друг Кота
Сообщения: 4550
Зарегистрирован: Чт май 05, 2011 21:26:34
Откуда: Украина, Славутич

Сообщение Alexeyslav »

Можно защитить, только у защиты будут пределы. Когда вся схема будет потреблять считанные микроамперы, 100 вольт через 100кОм резистор и защитные диоды входа запросто поднимут напряжение питания контроллера - стабилизатор препятствовать этому не будет. Поэтому важно входы защитить так же и стабилитроном, тогда напряжение это упрется в стабилитрон и дальше расти не будет. Хотя и стабилитроны не идеальны - какой-нибудь статический разряд поднимет напряжение на стабилитроне в 2-3 раза(динамическое сопротивление не равно нулю и уже 100мА в импульсе поднимает напряжение на несколько вольт, сопротивление перед стабилитроном статикой так же пробивается по поверхности и считай его нет) как нефиг делать, и если по питанию не будет емкости(электролиты на микросекундных импульсах приравниваются к отсутствующему конденсатору) то напряжение успеет вырасти и уничтожит контроллер. Казалось бы мелочи... но ток свой путь найдет, а задача инженера - перекрыть все возможные пути.

Но даже эти ухищрения могут не спасти - статический разряд может быть настолько мощным, что уничтожает микросхему с разгерметизацией, в таких случаях спасает только супрессор, он ограничит напряжение на входе в разумных пределах(200-300В) а дальше входы защитит стабилитрон и керамическая емкость по питанию(от импульсов статики).
Контактная информация:
orinoko

Сообщение orinoko »

Мне кажется, сильно уж сгущаются краски с этими входными цепями для данного изделия при заданных условия эксплуатации. Могу тогда посоветовать использовать на входе инструментальный усилитель типа INA115 или AD620. Кроме всего прочего у них есть встроенная защита от перенапряжений.
(Это сугубо моё мнение)
Открыл глаза
Сообщения: 69
Зарегистрирован: Сб июл 11, 2009 18:56:07
Откуда: Новосибирск. Академгородок

Сообщение кошка Муся »

Поставьте неонку: одной ногой между 1ым 2ым резистороми по-входу(точка "А"), второй лапой на общий.
Делитель пересчитайте, так чтобы при напряжение в "А" было меньше напруги зажигания неонки при нормальной работе. При прилете на вход высоковольнтой помехи-неонка зажигалась и начинала шунтировать вход "своим напряжением горения", выступая в роли стабилитрона. Поскольку параметры неонок плавают, то ставьте, ранее рекомендованные диоды между входом АЦП и проводами питания.
Друг Кота
Сообщения: 4550
Зарегистрирован: Чт май 05, 2011 21:26:34
Откуда: Украина, Славутич

Сообщение Alexeyslav »

У неонок внутреннее сопротивление большое, большая амплитуда помехи все же будет пересиливать неонку.
Диоды и стабилитрон решение получше.

Ничуть не сгущаю, есть опыт. В девайсах где на входе нет длинных проводов и беспокоится не о чем, но там где есть провод длиной порядка метра - есть очень огромный риск что во время сильной грозы все стабилитроны и диоды в качестве защиты просто полетят к чертям поэтому необходим супрессор по входу. Варисторы и разрядники слишком медленные чтобы реагировать на некоторые импульсы. В модеме тоже разрядник стоял, не помог - прошибло после него три последовательные защиты на стабилитронах, но последний(ограничитель после трансформатора) в целом героически спас модем и после замены продолжил работать.
Контактная информация:
Родился
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Вс мар 18, 2018 00:23:31

Сообщение ProbMK »

[uquote="Alexeyslav",url="/forum/viewtopic.php?p=1964921#p1964921"]Да, я тоже на таком уже накололся. Стабилитрон начинает проводить далеко до напряжения стабилизации. Переделал этот узел очень просто - стабилитрон включил в параметрический стабилизатор, напряжение на нем фиксировано, а необходимые входы через диоды подключаю к этому стабилитрону...[/uquote]Также наступил на те же грабил. Посмотрев разные схемы, где стабилитрон располагался параллельно, сделал и в своей такую защиту, а когда спаял и начал сравнивать значения с АЦП, столкнулся с сильной нелинейностью. Alexeyslav, а можете свою проверенную временем схему выложить, интересуют номиналы и какие диоды лучше использовать?
Я вот набросал:
Спойлер
dd.gif
(7.88 КБ) 140 скачиваний
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 342
Зарегистрирован: Чт ноя 21, 2013 14:05:26
Откуда: Україна

Сообщение DJZEM »

Давно это было... Помню, я тогда выкинул стабилитрон и этот прибор работает по сей день ))
Контактная информация:
Друг Кота
Сообщения: 4550
Зарегистрирован: Чт май 05, 2011 21:26:34
Откуда: Украина, Славутич

Сообщение Alexeyslav »

можете свою проверенную временем схему выложить, интересуют номиналы и какие диоды лучше использовать?

Диоды - кремниевые 1N4448/1N4148 или аналогичные но только не германиевые(их ещё найти попробуй, но мало ли) и не диоды шоттки - у них обратное сопротивление слишком маленькое и оно будет вносить погрешность в делитель.

Со входным напряжением сравнимым с напряжением питания контроллера всё очень плохо - защитить вход не получится. Виной тому разброс напряжения стабилизации стабилитрона и его зависимость от температуры, нужен запас по напряжениям и режиму работы. Лучше всего когда напряжение стабилизации стабилитрона всегда значительно выше предполагаемого входного напряжения. А в вашем случае, стабилитрон фактически не работает - 2кОм резистора и разницы в 0.3В недостаточно чтобы через стабилитрон тек хотябы минимальный ток необходимый для входа в рабочий режим, напряжение на стабилитроне в таком случае может быть сильно ниже рассчетного и будет влиять на входной сигнал. Туда надо ставить резистор в районе 200...500 Ом а может и того меньше - надо смотреть конкретный стабилитрон, у них рабочие токи начинаются от 0.5-1мА.
Да и диод D1 в схеме практически лишний, его роль выполняет защитный диод самого контроллера.
И ещё один ньюанс - динамическое сопротивление стабилитрона достаточно высоко чтобы противостоять импульсным сигналам на входе - на выход в коротком импульсе(например электростатический разряд проходит ваш входной 100кОм резистор просто мимо по воздуху) МОЖЕТ пройти напряжение превышающее напряжение стабилизации стабилитрона раза в два... что сразу же выбивает входные диоды контроллера или как минимум приводит к тиристорному защелкиванию. Поэтому, между выходом защитной схемы и контроллером необходим резистор. 1...100кОм вполне достаточно чтобы ограничить ток вероятного импульса и не привести к неприятным последствиям. Но надо внимательно смотреть на частотные характеристики этой цепи - резистор с входной емкостью входа представляет собой пассивный НЧ-фильтр со своей характерной частотой среза, и если это становится критичным то надо думать.
Контактная информация:
Родился
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Вс мар 18, 2018 00:23:31

Сообщение ProbMK »

Спасибо за ответ!
[uquote="Alexeyslav",url="/forum/viewtopic.php?p=3333532#p3333532"]Да и диод D1 в схеме практически лишний, его роль выполняет защитный диод самого контроллера.[/uquote]Так в самом контроллере, как правило, присутствуют и D1 и D2, может в таком случае нет смысла вообще внешние диоды устанавливать, ведь с делителем R1 (100кОм...150кОм) на R2 (10кОм), если я правильно посчитал, должно с головой хватить и встроенных защитных диодов и стабилитрон не нужен, т.к. питание выше 4В не должно поднять при импульсе в 200В (у меня один вход АЦП измеряет напряжение в борт.сети автомобиля (24В) и там могут быть подобные кратковременные импульсы)?
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 848
Зарегистрирован: Ср мар 02, 2011 07:47:39
Откуда: Уфа

Сообщение Psych »

А как же оптичекая развязка?
Родился
Сообщения: 6
Зарегистрирован: Вс мар 18, 2018 00:23:31

Сообщение ProbMK »

[uquote="Psych",url="/forum/viewtopic.php?p=3333896#p3333896"]А как же оптичекая развязка?[/uquote]Честно говоря, когда только начинал делать свою ерундовину, даже в мыслях старался исключить оптопару, но поковырявшись прихожу к мысли, что этот вариант можно рассматривать. Ребята, а не подскажите, как обстоят дела с точностью измерений, если оптопару использовать в качестве развязки для измерения напряжения в борт. сети автомобиля. Может есть готовые схемы с номиналами и т.п.?
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 848
Зарегистрирован: Ср мар 02, 2011 07:47:39
Откуда: Уфа

Сообщение Psych »

[uquote="ProbMK",url="/forum/viewtopic.php?p=3333910#p3333910"]даже в мыслях старался исключить оптопару[/uquote]
Нууу зря :))
ProbMK писал(а):Может есть готовые схемы с номиналами и т.п.?
Гугл в помощь. Ну или по простому: по входу преобразование напряжение-ток, на выходе наоборот. На выходе классическая схема с фотодиодом на оу.
Ответить

Вернуться в «Цифровая техника»