Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

12V -> 5V stan logiczny na procesor

09 Sep 2010 07:25 5209 47
  • Level 20  
    Witam
    12V -> 5V stan logiczny na procesor
    W układzie mikroprocesorowym zasilanym z 5V potrzebuję wiedzieć czy występuje w układzie zewnętrznym napięcie 12V, instalacja pojazdu samochodowego. Które z rozwiązań A czy B będzie lepsze i bezpieczniejsze? Rozwiązanie A jest bardzo proste, zwykły dzielnik napięcia. Brak zabezpieczeń przepięciowych, gdy występuje 12V płynie określony stały prąd. Układ B to stabilizator parametryczny, i teraz pytanie czy on w ogóle będzie działać z dużym rezystorem szeregowym? Z tego co aby stabilizacja działała musi płynąć określonym prąd minimalny. A może się mylę i wystarczy taki układ aby wykrywał 12V i automatycznie chronił przed przepięciami niewielkiej mocy.
    Pzdr.
    Czy Twoje urządzenia IoT są bezpieczne? [Webinar 22.06.2021, g.9.00]. Zarejestruj się za darmo
  • User removed account  
  • Level 28  
    Witam
    Zaproponowane przez ciebie rozwiązania, choć działające (pod warunkiem zmniejszenia rezystora w niższym przykładzie) nie są najlepsze, choćby ze względów bezpieczeństwa układu. Znacznie lepszym rozwiązaniem było by zastosowanie na wejściu tranzystora sterowanego napięciem które chcesz kontrolować, a najlepszym - zastosowanie transoptora.
    Pozdrawiam
  • Level 20  
    Witam
    Transoptor rzecz jasna najlepsze rozwiązanie, chociaż i tak z pkt. widzenia świata zewnętrznego także i diodę transoptora trzeba zabezpieczyć przed przepięciami. Rezystor szeregowy ogranicza tylko prąd diody transoptora. Co do układu z tranzystorem wejściowym, niewiele mi to pomaga ponieważ bazę/bramkę tranzystora także trzeba zabezpieczyć przed przepięciami. A układ z rys. B jest bezpieczny nawet na 50V, tak mi się wydaje.
    Pzdr.
  • Level 27  
    Możesz zastosować układ według rysunku A i w szereg z rezystorem 10k daj diodę zabezpieczającą (transil na napięcie np 5...7V np SMCJ5.0A z TME) i po sprawie.
  • Level 20  
    W szereg? A nie równolegle? W szeregu rezystor może opóźnić działanie diody i spowoduje też spadek napięcia na rezystorze zamiast diodzie.
    Pzdr.
  • Moderator of Microcontroller designs
    Możesz to uprościć i dać sam szeregowy rezystor. Zresztą już kiedyś o to pytałeś. Rezystor rzędu 100k, napięcie ograniczą wbudowane w procesor diody zabezpieczające. Rozwiązanie takie jest zresztą zgodne z zaleceniami Atmela i ich notami aplikacyjnymi. Ani dzielnik, ani układ z diodą zenera nie mają w tym wypadku żadnej przewagi nad zwykłym szeregowym rezystorem.
  • Level 24  
    tmf wrote:
    Ani dzielnik, ani układ z diodą zenera nie mają w tym wypadku żadnej przewagi nad zwykłym szeregowym rezystorem.


    Układ z zenerką ma - tłumi przepięcie zanim dotrze do procesora.
  • Level 20  
    Też mi się tak wydaje, trochę ryzykowne zostawiać port bez żadnego zabezpieczenia nadnapięciowego i pozwalać podłączać 50..100V. Wg mnie optymalne rozwiązanie to rezystor szeregowy 100kohm i tuż przy samym porcie mikroprocesora transil 5,6V lub 5,1V.
    Pzdr.
  • Level 18  
    Nie róbcie wody z mózgu. w instalacji samochodu są takie przepięcia że przejdą przez rezystor i gównianego transila. musiałby stosować dławiki o sporej indukcji. jak nie to wiecznie zwisy i buraki będzie kontroler zaliczał. dlatego koniecznie musi być transoptor (najtaniej).
  • Level 43  
    Teria teorią, a praktyka - praktyką. Masz poniżej kopie fabrycznego roziązania z pojazdu. Zastosowanie dzielnika 4:1 oraz zener załatwia sprawę zakłóceń i awarii reguilatora napięcia alternatora.

    12V -> 5V stan logiczny na procesor
  • Moderator of Microcontroller designs
    Zbych_ wrote:
    tmf wrote:
    Ani dzielnik, ani układ z diodą zenera nie mają w tym wypadku żadnej przewagi nad zwykłym szeregowym rezystorem.


    Układ z zenerką ma - tłumi przepięcie zanim dotrze do procesora.


    Nie specjalnie stłumi. Zenerka ma pewną tolerancję napięcia, a charakterystyka U/I też nie jest nieskończenie stroma, szczególnie dla napięć porównywalnych z napięciem nominalnym. W efekcie dla napieć rzędu Ucc+0,6V i tak już w pełni przewodzi wbudowana w procesor dioda zabezpieczająca. Podobnie dla ujemnych szpilek - wszystko zależy, która z diod będzie miała niższe Uf. Obstawiam, że jednak dioda na strukturze procesora. Poza tym one są znacznie szybsze niż zenerki, więc i tak przejmą znaczną część impulsu.

    Dodano po 3 [minuty]:

    autoservice wrote:
    Też mi się tak wydaje, trochę ryzykowne zostawiać port bez żadnego zabezpieczenia nadnapięciowego i pozwalać podłączać 50..100V. Wg mnie optymalne rozwiązanie to rezystor szeregowy 100kohm i tuż przy samym porcie mikroprocesora transil 5,6V lub 5,1V.
    Pzdr.


    No właśnie nie podłączasz 50-100V, bo dzięki diodzie to napięcie się odłoży na rezystorze. Prawo Ohma się kłania :)
  • Level 24  
    tmf wrote:
    Zbych_ wrote:
    tmf wrote:
    Ani dzielnik, ani układ z diodą zenera nie mają w tym wypadku żadnej przewagi nad zwykłym szeregowym rezystorem.


    Układ z zenerką ma - tłumi przepięcie zanim dotrze do procesora.


    Nie specjalnie stłumi. Zenerka ma pewną tolerancję napięcia, a charakterystyka U/I też nie jest nieskończenie stroma, szczególnie dla napięć porównywalnych z napięciem nominalnym.


    Jakoś nie podzielam twojego czarnowidztwa. Dioda klampująca wbudowana w strukturę portu też nie jest zbyt stroma.

    Specjalizowane diody do zabezpieczeń ESD mają znacznie wyższe napięcia przewodzenia od nominalnego i jakoś nikt nie twierdzi, że ich stosowanie nie ma sensu. Dla przykładu, PESD5V0S2BT - napięcie nominalne 5V, zaczyna przewodzić przy 7..8V, a dopiero przy 10V "wciąga" 1A.

    BZX84C4V7 przy 20mA ma max. napięcie 5,4V, min. 4,5V, co przy rezystorze 100k wymagało by napięcia 2kV, do tego dochodzi pojemność rzędu ~250p, która w tym przypadku jest zaletą (a zawsze można ją zwiększyć).
  • Level 18  
    Podzielam czarnowidztwo. moje urządzenia jeżdżą w autobusach komunikacji miejskiej w Warszawie.
  • Moderator of Microcontroller designs
  • User removed account  
  • Moderator of Microcontroller designs
    Jak nie ma? Czyli wg ciebie we wszelkiego typu snublerach, przy MOSFETach w mostkach H po co się stosuje szybkie diody? Zauważ, że czym innym jest wsadzanie zenerki, żeby ograniczyć maksymalne napięcie na pinie - co w tym wypadku nie ma sensu, bo rezystor + wewnętrzna dioda zrobi to równie skutecznie, a czym innym jest zabezpieczenie przeciwko szpilkom, gdzie potrzebna jest maksymalnie szybka dioda. Powolna się nie zdąży włączyć i całą energię szpilki będzie musiało zaabsorbować coś innego.
  • User removed account  
  • Moderator of Microcontroller designs
    Całkowicie się mylisz. Np. w mostku H dioda nie ma na celu ograniczyć straty przełączania, bo ta zależy od szybkości MOSFETa, czyli sterowania bramką. Ma ona stanowić zwarcie dla wyindukowanego prądu i pochłonąć energię przyłączonego uzwojenia. A może to zrobić wyłącznie poprzez włączenie się. Przecież jej pojemność jest tak mikroskopijna, że byłaby w stanie zaabsorbować jakieś nJ energii. Czas włączenia diody nie jest zależny od jej pojemności, a przynajmniej nie głównie od niej i nie w układach w których wydajność źródła jest dostatecznie duża. Gdyby tak było to mielibyśmy absurd - dioda podłączona do źródła o nieskończonej wydajności prądowej byłaby nieskończenie szybka, bo przecież pojemność złącza PN byłaby przeładowywana w nieskończenie krótkim czasie. A to z oczywistych powodów prawdą nie jest.
  • Level 43  
    Z tego co czytałem to nie pojemność jest głównym spowalniaczem diod.
    Tak więc powolna dioda wcale dużej pojemności nie musi mieć. A więc wcale szybko zabezpieczać nie musi.
    Czyli lepsza będzie szybka dioda. Na szczęście zwykłe Zenerki są dość szybkie.
  • User removed account  
  • Level 43  
    Dokładnie tak. Tak myślę :D
    Co nie znaczy że nie mogę myśleć źle.
    Ale zależy jeszcze przy jakich wartościach rezystancji. Bo przy bardzo dużych ta szczątkowa pojemność powolnej diody jednak da radę zabezpieczyć. Przy szybkiej diodzie pojemność była by mniejsza, ale dioda szybciej by zaczęła przewodzić więc też by zabezpieczyła.
    Przy większych prądach już gorzej. Tutaj pojemność przestaje mieć znaczenie a znaczenie zaczyna mieć czas po którym dioda zaczyna przewodzić.
    To znaczy tak myślę :D
  • User removed account  
  • Level 24  
    tmf wrote:
    Czas włączenia diody nie jest zależny od jej pojemności, a przynajmniej nie głównie od niej i nie w układach w których wydajność źródła jest dostatecznie duża.


    Oj, chyba jednak powinieneś poczytać coś na temat działania diody (a zwłaszcza wyciągania ładunku z obszaru złącza przy przełączaniu, rezystancji szeregowej itd.).
  • User removed account  
  • Level 43  
    No dioda 1N4001 włącza się w ciągu czasu poniżej 250ns. Wyłącza się w czasie wielu us.
    Dioda HER08 włącza się w czasie powyżej 500ns. A wyłącza w szasie 50ns.
    Czyli niby jest wielokrotnie szybsza, a jednak włącza się dłużej (a do tego daje większy pik napięcia zanim zacznie porządnie przewodzić).
    Oczywiście to tylko 2 diody i na i na ich podstawie raczej trudno wyciągać wnioski, ale sam podałeś te dwie diody żebym z nich wnioski wyciągnął :D No więc wyciągam :D
  • User removed account  
  • Moderator of Microcontroller designs
    albertb wrote:
    Na indukcyjnościach prąd się indukuje, na MCU raczej nie, więc znowu przykład nie na temat.
    Także mylisz się przyrównując układ zasilany dużą rezystancją z układem o dużej wydajności.
    Idąc Twoim tokiem rozumowania po podaniu dodatniego skoku napięcia na szeregowy układ R + D napięcie na wolnej diodzie podskoczy szybciej. Bo przecież nie zdąży się ona przełączyć do stanu przewodzenia;-)

    Albert


    No oczywiście, że tak. A dokładniej będzie to zależeć od stałej czasowej RC i prędkości przełączania diody. Jeśli będzie duża pojemność, która zaabsorbuje energię do czasu włączenia diody to ok, stąd zresztą układy z równoległym kondensatorem się stosuje. Natomiast jeśli dioda ma kilka pF, R jest stosunkowo małe to niewielka pojemność diody nieco tylko zwolni narastanie impulsu. Natomiast zahamować może je wyłącznie włączenie się diody - w końcu jakoś prąd musi spłynąć do masy. W omawianym układzie taki problem w ogóle nie występuje, bo ze względu na olbrzymią rezystancję wejściową portu, można dać szeregowo rezystor nawet 1Mom i będzie ok. Tyle, że żadna zewnętrzna dioda nie jest potrzebna.
  • Level 43  
    albertb wrote:
    Ale to nie są wykresy parametrów diody, tylko napięć na niej.

    Albert

    No wiem że tam na wykresach jest napięcie, i właśnie o nim mówię.
    Na niby szybszej diodzie jest większy pik i dłużej on trwa.
    Czyli w sumie miał byś rację. Chcę tylko żebyś to potwierdził, jeżeli o to Ci chodziło.»
pcbway logo