Bảo vệ đầu vào cặp

Tôi phải cung cấp một số đầu vào riêng biệt chấp nhận 12-24V. Cần có một số bảo vệ chống phân cực ngược, quá điện áp quá độ và quá điện áp vĩnh viễn (lên đến 40V) ở một mức độ nào đó.

Cho đến nay, tôi đã đưa ra các mạch sau: nhập mô tả hình ảnh ở đây

R15 + R21 giới hạn dòng chuyển tiếp xuống ~ 14mA @ 12V và 30mA @ 24V
Diode D1 TVS (sự cố ~ @ 13V) bảo vệ chống lại quá độ và điện áp trên ~ 26V
D1 bảo vệ chống phân cực ngược
R15 giới hạn dòng điện trong trường hợp phân cực ngược hoặc khi D1 đang kẹp

Thiết kế này có vẻ đơn giản đáng ngờ. Tôi có bỏ lỡ điều gì hay nó nên hoạt động như mong muốn?

BIÊN TẬP:
R21 có nghĩa là để cung cấp một số bảo vệ quá áp tạm thời (ESD) bổ sung, bởi vì diode TVS sẽ không kẹp ngay lập tức. Đây cũng là lý do để chọn một diode TVS thay vì một cái bình thường. Đây có phải là quá mức cần thiết?

Như đã chỉ ra, Nếu có phần cao. Tôi sẽ xem xét một cái gì đó giống như 580 Ohm cho R15 và R21 để giới hạn dòng điện ở mức 10-20mA.

LTV357T

opto-isolator protection

— Rev1.0
nguồn

Datasheet cho biết xếp hạng ít hơn so với những gì bạn đang cho ăn mouser.com/catalog/specsheet/LTV-357T%20Series-1308.pdf

— AKR

@AKR: Nó chỉ ghi "TLB: MIN. 50% tại IF = 5mA", nhưng có lẽ tôi đã bỏ lỡ điều gì đó? Theo như tôi có thể nói theo sơ đồ và các bảng khác, hoàn toàn ổn khi có IF khoảng 10-30mA.

— Rev1.0

Tôi đang cố gắng chỉ ra về Vf tối đa là 1,4V và bạn đang nuôi 12 đến 24 V.

— AKR

@AKR: Đó là lý do tại sao có các điện trở nối tiếp, hạn chế dòng điện và giảm phần còn lại của điện áp.

— Rev1.0

Câu trả lời:

Mạch tốt cho việc bảo vệ diode. Tôi không biết cái nào tốt hơn.

Bạn không phải lo lắng về việc bảo vệ diode khỏi quá độ. Nếu một dòng điện lớn (<1A) chạy qua diode trong một phần triệu giây, nó sẽ không làm tổn thương diode. Bạn có thể thoát khỏi một diode zener thông thường thay vì TVS.

Bạn có thể cân nhắc sử dụng điện áp zener (TVS) thấp hơn, giả sử là 5V. Điều đó sẽ gây ra sự thay đổi ít hơn của dòng diode giữa điện áp đầu vào 12V và 24V.

Các nhà phân tích quang học có xu hướng già đi kém, và TLB sẽ giảm dần theo thời gian (hoặc ít nhất là trước đây, có lẽ điều đó đã được cải thiện). Vì vậy, nên lái các diode có nhiều hơn dòng tối thiểu để đảm bảo rằng theo thời gian, ổ đĩa đầu vào sẽ tiếp tục điều khiển đầu ra. 10mA có lẽ là một con số tốt cho một đèn LED opto tối thiểu 5mA.

— blakesude
nguồn

Điện trở của bạn nhỏ hơn rất nhiều thì chúng cần phải có.

Với hai điện trở 390Ω, bạn nhận được ~ 15 mA @ 12VIn. Các opto bạn có được đặc trưng ở cả 5 mA vF và 20 mA vF. Trừ khi bạn cần phản hồi nhanh, chạy đèn LED ở mức 5 mA không nên làm tổn thương gì.

Có lẽ đáng để đảm bảo rằng bạn đang đưa opto vào đầu vào kích hoạt schmitt, nếu nó đi vào bất kỳ logic nào không thể xử lý các chuyển đổi chậm.

Ngoài ra, không có lý do để bận tâm với hai điện trở. Chỉ cần đặt diode trực tiếp trên opt optpler. Điều này sẽ làm giảm sự tiêu tán trong trường hợp ai đó kết nối nguồn điện ngược.

— Sói Connor
nguồn

Cảm ơn vì sự trả lời. Bạn có chắc là bạn đã lấy đúng bảng dữ liệu (LITEON LTV-357T)? Tỷ lệ của tôi Nếu = 20mA là danh nghĩa và 50mA là tối đa tuyệt đối. Ý tưởng với điện trở thứ hai là ngăn ngắn và hạn chế dòng điện qua diode.

— Rev1.0

Ý tưởng là bạn chỉ có R15. Đó là R21 không cần thiết. Ngoài ra, danh nghĩa không có nghĩa là nó không thể hoạt động ở mức vF thấp hơn, điều đó chỉ có nghĩa đó là điểm mà họ đặc trưng cho nó.

— Sói Connor

Ồ, cũng vậy, diode có lẽ nên là một diode bình thường, không phải là zener. Tôi thực sự nghĩ rằng đó là một schottky, nhưng tôi không chắc rằng sơ đồ diode schottky của bạn trông như thế nào. Zeners không nên có các đường góc phải như thế, biểu tượng zener thích hợp có các đường thẳng góc ~ 45 °.

— Sói Connor

R21 có nghĩa là để cung cấp một số bảo vệ quá áp tạm thời (ESD) bổ sung, bởi vì diode TVS sẽ không kẹp ngay lập tức. Đây cũng là lý do để chọn một diode TVS thay vì một cái bình thường. Đây có phải là quá mức cần thiết?

— Rev1.0

Về dòng điện phía trước, tôi nghĩ rằng tốt nhất là lái đèn LED ở khu vực có TLB tốt nhất.

— Rev1.0