Оптроны PC817 "залипают"

Schreiber

Приветствую участников форума и прошу о помощи. Подобная тема про эти оптроны уже поднималась 6 лет назад в ветке "Питание", вот ссылка http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=39999
Я использую оптроны PC817 как преобразователи логических уровней для общения с "Малинкой".
Как известно, уровень логической единицы у "Малинки" +3.3 Вольта. Подача на ножку процессора +5 Вольт разрушительна, тут меня и выручают оптроны. Использую их и в ту, и в другую сторону для "развязки" с "Малинкой".
Обычно подтягиваю ножку GPIO резистором 4.7K к логической единице, а через оптрон к "земле". Подтяжка не к "нулю", а к "единице" помогает в борьбе с наводками. Скрипт, конечно, это учитывает.
Всё, что собирал на прошлогодних оптронах работает хорошо. Собранная же на свежекупленных оптронах цепь не хочет работать. Я поменял уже 4 оптрона. Срок службы - полчаса. Сначала всё хорошо, но через некоторое время фототранзистор пробивает и он "залипает" в открытом состоянии. Если сбросить питание и, подождав, снова включить, то работоспособность восстанавливается. Восстановление иногда происходит и самопроизвольно. Переключал на другие GPIO-выводы процессора - не помогло. При том другие две оптпары уже полгода с этой же "Малинкой" работают нормально. Подключение фототранзистора через резисторы бОльших номиналов увеличило срок службы с получаса до пары дней.

В чём же всё-таки проблема?

Реклама

uk8amk

Оптроны есть смысл использовать когда нужна полная гальваническая изоляция сигналов, например в промышленном оборудовании.
Для преобразования логических уровней 5->3В можно использовать буферы с открытым коллектором 74LS06, 74HC07. Есть также специальные микросхемы преобразователей уровней. Также слепить преобразователь можно на дискретных транзисторых или транзисторной сборке типа ULN2803.

Насчёт глюка оптронов. Проверьте мультиметром, не превышаете ли предельные значения по току. Ну и брак тоже никто не отменял.

Реклама

vastani

Schreiber писал(а): Срок службы - полчаса. Сначала всё хорошо, но через некоторое время фототранзистор пробивает и он "залипает" в открытом состоянии. Если сбросить питание и, подождав, снова включить, то работоспособность восстанавливается

Вы не указываете ВАЖНОГО нюянса, а именно ГДЕ вы ЭТО производите, происходит производство, лаборатория, ядерный реактор АЭС...

Положите рядом с Вашим оптроном какой нить "мусор" из Чернобыля и я не удивлюсь если Ваш оптрон вообще не будет закрываться!!!
Фототранзистор с "ОТОРВАННОЙ" базой внутри это очень плохо, на этой базе скапливаются заряды у Вас или наводка охрененая и вот достигнув определенной величины он ОТКРЫВАЕТСЯ!
ИЩИТЕ ПРИЧИНУ ЧТО У ВАС РЯДОМ НАХОДИТСЯ???
Виновность оптронов маловероятна, они все что то чувствуют своими фототранзисторами...
Вот Вам другой пример где с базы все должно стекать и исходно фотик заперт по любому как обычный n-p-n

https://www.google.ru/search?q=aot128+% ... gSHYO2M%3A

Schreiber

Уважаемый uk8amk, уважаемый vastani, спасибо за Вашу скорую реакцию.

uk8amk писал(а):можно использовать буферы с открытым коллектором 74LS06, 74HC07

Действительно, оптопары для моих целей немного "многовато". В моём городе уже нашёл SN74LS08N без предзаказа.
Спасибо за наводку, выписал и остальные детали к сведению.
По сути, скорость мне не важна. Эта цепь передает высокий и низкий логический уровни, которые соответствуют положениям "Открыто" и "Закрыто" двери в квартиру.
"Малинка" же шлёт сообщения на по электронной почте по возникновению высокого потенциала.

vastani писал(а):Положите рядом с Вашим оптроном какой нить "мусор" из Чернобыля и я не удивлюсь если Ваш оптрон вообще не будет закрываться!!!

Чернобыль, не Чернобыль, а доля истины есть!
В пятидесяти миллиметрах от рабочей платы стоит включённая DECT-база. Если причина в этом, то растраченного времени на поиск причин безумно жаль.

vastani писал(а):Вот Вам другой пример где с базы все должно стекать и исходно фотик заперт по любому как обычный n-p-n

Спасибо за схему. Думаю, что если связываться с оптронами, то надо было мне с неё начать.

uk8amk писал(а):Насчёт глюка оптронов. Проверьте мультиметром, не превышаете ли предельные значения по току.

Конечно проверил, криминала (превышения) не было.

Пока не добегу до магазина сделал временный "колхоз".
При открытии двери размыкается контур одного из резисторных делителей перед компаратором.
Компаратор выдаёт логическую единицу на базу транзистора, подключённого к опорному напряжению +5 Вольт.
Транзистор, открываясь, раньше запитывал оптопару, а теперь как временное решение запитывает делитель.
С делителя уже гарантированно не 5 Вольт открывают следующий транзистор, подключённый к опорному +3,3 Вольта от "Малинки", конечно через диод.
Этот последний транзистор уже через резистор подаёт высокий уровень на GPIO. В этой схеме подтяжка к нулю, а не к единице, как у меня обычно бывает.
Работает, но "кошки на душе скребут", что это "колхоз" и надо переделать.

Ещё раз спасибо за отклики. Приятно удивлён, так как не ожидал так скоро быть услышанным.

Реклама

Albert_V

Замените 4.7K на 300Ω - 430Ω и провода от PC817 до GPIO сделайте как можно короче.
DECT база на работу оптрона не влияет.
У себя ни разу не видел чтоб даже включенный мобильник на расстоянии 2см влиял на их работу.
Правда, у меня на платах длина проводников от оптрона до входа МК не превышает 2см. и ток по коллектору я обычно выбираю в районе 5mA - 10mA (в PDF-е на PC817 рекомендуют 2.5mA - 30mA).

Реклама

Schreiber

Albert_V писал(а):Замените 4.7K на 300Ω - 430Ω

Albert_V, спасибо за совет. Хотя я немного побаиваюсь так "близко" подтягивать GPIO к земле.

Реклама

Albert_V

В смысле, "к земле"?
Эмиттер оптрона на GND, с коллектора на +3,3V 300Ω, с точки соединения коллектора и резистора - на вход МК.
Чего бояться? Посмотрите PDF на PC817.

Schreiber

В смысле, "к земле"?

Конечно не к "земле". Дело не в боязни за оптрон, так как ток 3,3В/300,Ом=11мА для него допустим. Я говорю о процессоре. Получается его "нога" будет подтянута к "единице" через резистор в 300 Ом, а не 4,7Ком, как обычно. Если Ваш опыт говорит о возможности такой "короткой" подтяжки, то приму на веру и буду использовать.

Albert_V

Что-то вы путаете или излишне перестраховываетесь...
Если вы говорите о входе МК - какая ему разница какое выходное сопротивление у предыдущего каскада (в разумных пределах по max)?
Вход контроллера можете хоть перемычкой замкнуть на "+" или GND.
Только, не дай Бог где-то в программе сказать что этот вывод является выходом...

Schreiber

Что-то вы путаете или излишне перестраховываетесь...

Вполне возможно, поэтому и интересусь.
В большинстве схем в Интернете подтяжка порта GPIO от "Малинки" осуществляется через резистор в 4,7К, в одном месте автор рекомендовал аж 10К. Если можно использовать резистор 300,Ом, то почему бы и нет, поэтому и интересны Ваши соображения и опыт, так как на свой опыт пока что полагаться не могу.

Albert_V

Если по этому входу ничего больше не разведено в "малинке" - делайте смело так, как я сказал.
Следите, только, что бы в программе не было переназначения вход<>выход для данного вывода (по RESET-у - вход).

Schreiber

Следите, только, что бы в программе не было переназначения вход<>выход для данного вывода (по RESET-у - вход).

Ok. Спасибо.

Schreiber

В итоге поставил оптроны 4N35 по предложенной vastani схеме. Всё работает уже неделю. Спасибо.
Совет от uk8amk о преобразователях логических уровней тоже "мотаю на ус" на будущее для более сложных и требующих большего быстродействия систем.
Всем ещё раз спасибо.

Foton-4n

Вот это чудеса! У меня оптроны используются подобные на 10м провода в обоих концов и всё норма, с одной стороны универсальный сигнальный коммутатор подаёт сигнал. У меня через СИД драйвер ток аётся на оптрон 20мА, кап по входу шунт 100пФ, по выходу стабилитрон защита от обратного и превышения 16В, всё норма. 4-16В вход что удобного.

ptr128

Schreiber писал(а): Как известно, уровень логической единицы у "Малинки" +3.3 Вольта. Подача на ножку процессора +5 Вольт разрушительна, тут меня и выручают оптроны. Использую их и в ту, и в другую сторону для "развязки" с "Малинкой".

Проблема не только в том, что использование оптронов тут избыточно. Проблема еще в выборе PC817. Смотрим на их даташит, и обнаруживаем, что response time допустимо до 18 микросекунд! То есть нарастание фронта 18 микросекунд, спад фронта 18 микросекунд, или 36 микросекунд за период только переходные процессы. Отсюда и период для логических уровней нужно выбирать не менее, чем 70-80 микросекунд. Что в переводе на килогерцы окажется 10-15КГц. Не более. Что для связи с МК очень мало.

А что касается согласования уровней 3.3 и 5 вольт, то совсем недавно я писал опус на эту тему. Почитайте.
http://arduino.ru/forum/apparatnye-vopr ... i-33-volta

Schreiber

Приветствую всех снова. Тема неожиданно возродилась, впрочем как и мои проблемы. Указанная мною в начале темы проблема была решена заменой оптопары на предложенную пользователем vastani третьим сообщением этой темы схему на АОТ128, и всё работает там на ура вот уже пару месяцев.
Попытался на днях повторить то же самое на другой плате и опять ступор. Опять оптопара недозакрывается, опять концы, которые "к микроконтроллеру" звонятся тестером в режиме прозвонки диодов, не накоротко, конечно, но звонятся с падением напряжения. При подаче напряжения на оптопару падение напряжения прозвонки сокращается. Как может одна и та же схема работать и не работать. Разводку проверил уже 20 раз, оптопару сменил годную на годную. В чём же дело может быть? Помогите соображениями, пожалуйста.

ptr128

Schreiber писал(а):Приветствую всех снова. Тема неожиданно возродилась

Схему дайте с указанием напряжений и частоты. А еще лучше, что осциллограф показывает на входе и выходе оптопары.

Кстати, TLP521-1 очень близки к PC817 и есть из коробки в Multisim. Не пробовали симулировать Вашу схему?

Schreiber

Приветствую снова. Схема проста, как мычание.
Неловко даже обращаться с такими пустяками. Осцилографом там по сути смотреть нечего, реле активизирует оптопару при включении квартирного звонка. Какие уж там частоты. Извините, что схема от руки нарисована, сейчас под рукой ничего нет, я совсем недавно вернулся к радиолюбительству после многолетней паузы.

ptr128

Schreiber писал(а):Приветствую снова. Схема проста, как мычание.

Оставим пока вопрос о том, почему бы контактами реле K1.1 не замыкать сразу землю на вход GPIO, подтянув его внешним или внутренним резистором к питанию.
Оставим даже пока вопрос, а зачем тут второй каскад на транзисторе BC5478, не усиливающий ни ток, ни напряжение.
Но откуда на GPIO возьмется низкий уровень, если земля на схеме отсутствует как класс? При мегаомном сопротивлении входа МК, на нем, в данной схеме, кроме высокого уровня в принципе ничего возникнуть не может.

Schreiber

Спасибо за скорый ответ.
Проясню пару мелочей. Реле отнесено от процессора трассой более 10 метров, поэтому из-за небезосновательного опасения "наловить" чего -нибудь я не стал от ножки GPIO так далеко тянуть провод.
Схема, конечно, усложнена, оптопара и без дополнительного транзистора могла бы подтягивать GPIO к единице, ну да вроде проверенный вариант, порекомендованный участниками, и ведь работает в другой цепи на соседней плате.
К вопросу о земле на ножке процессора, на соседней плате её тоже нет, этот вопрос решён подтяжкой к нулю внутренним резистором процессора. Но речь даже не об этом, а о том, что контакты "+3,3В" и "GPIO" звонятся тестером. Разве там не должно быть бесконечности, когда оптопара закрыта?