Здравствуйте, уважаемые коллеги!
Для исключения неспокойствия души и разума своего, прошу справедливо поругать схему защиты от перенапряжения цифрового и аналогового входов.

Напряжение, от которого хочется защитить входы микроконтроллера - 311 (амплитудное 220 В).

Я видел неоднократное обсуждение подобных схем, на форуме. Но есть пара вопросов: можно ли использовать все элементы SMD, или некоторые необходимо ставить "помощнее"? Правильно ли выбраны номиналы компонентов?

Micro-CAP при входном синусоидальном напряжениее 400 В, показывает токи через компоненты в среднем 30 - 40 мА. Я что-то делаю не так? Или действительно там не будет больших токов? Т.е. можно ставить элементы для поверхностного монтажа?

Да, и правильно ли я понимаю, что т.к. мощность на резисторе R1 превысит его максимальную, то он благополучно испортится (сгорит), а остальная часть схемы ничего не заметит?

Заранее спасибо!

Вы когда-нибудь видели, что случается с платой, на которой "благополучно" сгорает SMD-резистор? Гораздо лучше поставить ограничитель напряжения, выдерживающий ток побольше, а в качестве разрушающегося элемента использовать плавкий предохранитель печатного монтажа либо обычный - предусмотрев для него гнездо.

Вместо BAV99 нужны диоды Шоттки. И еще, интересно, зачем потребовался конденсатор ?

Серьезно нет. Можно фотографию, если есть конечно...

Например стабилитрон? В качестве ограничителя.



Гм... в одной из тем про защиту входа от перенапряжения видел именно BAV99. Вместо нее можно поставить BAT54SW. Та же распиновка, но Шоттки.
Конденсатор нужен, чтобы совместно с входным резистором образовать RC-фильтр - для фильтровки мусора (помех).

И какое напряжение у диодов Шоттки? И как они любят превышение? И что, они предназначены для защиты?
Опирайтесь на стандарт по защите входов и используйте соответствующие диоды или диодные сборки, их много разных.

Поверьте на слово бывшему ремонтнику...
Плата обугливается, появляется проводимость, далее - цепная реакция.

+1. Если плату предполагается ремонтировать, то лучше этого не допускать.


А разве здесь нужно высокое напряжение? И для защиты, вроде, вполне годятся... Если ток утечки устраивает.

Рассчитать токи можно и без Micro-CAP, достаточно знать закон Ома. Но вместо SMD-резистора (R7, наверное, имеется всё же в виду?) стоило бы поставить выводной. И не по причине недостаточной мощности, а по соображениям максимально допустимого напряжения и минимального вреда плате при сгорании. Поэтому, если действительно необходимо застраховаться от высоких перенапряжений, продумайте это и с точки зрения электробезопасности. Возможно, предохранитель - лучшее решение. Особенно, если большого номинала последовательный резистор будет влиять на правильную работу аналоговой или цифровой схемы, которую Вы собираетесь защищать.

Да, да, закон Ома я знаю) MC использовал для комплексной проверки так сказать.
Ок. Поставлю выводной резистор. Но предполагаю, что небольшой мощности (0,125 Вт), чтобы он сгорел.
Предохранитель. Но там будут небольшие токи 400 / 12400 = 0,032 А. Разве, что самовосстанавливающийся.

Ну тогда осталось помянуть Джоуля с Ленцом: 400 * 0,032 = 12,8 Вт. 0,125 Вт резистор точно сгорит.

От мелкого SMD-резистора ? Сомнительно, разве что дуга пойдет. Диод, танталовый электролит, транзистор или микросхема - да, горит и обугливается. Но у резистора же тонкий слой по керамике, без дуги просто выгорит и будет пятнышко на поверхности.


Полезный сигнал-то какого характера ? Может быть, просто увеличить номинал резистора на порядок. И можно даже SMD, но не одиночный, а цепочку (штуки четыре 1206), чтобы с трухольными компонентами не возиться. Но если это нефильтрованная сеть, то там и киловольтную иголочку можно словить...

Так я этого и добиваюсь Пусть лучше резистор сгорит, чтобы разорвать цепь.


Сигнал с датчиков охранной сигнализации 0 - 5 В. Меняется, сами понимаете, медленно. Фактически не меняется.
Ну возможно еще будет аналоговый датчик влажности.

Но это ограничит ток, а нужно ограничить еще и напряжение, насколько я понимаю.

Тогда штуки четыре 1206 по 47...100К. И конденсатор пусть останется.

Встроенные защитные диоды спасут, внешние не требуются. Ну, за все микроконтроллеры не скажу, у Microchip в аппликухах было такое решение, только токоограничительный резистор, без делителя, без внешних диодов (к защелкиванию современная логика не склонна). Можно, конечно, поставить защитную сборку или диоды Шоттки, но в данном случае избыточно.

Если входы аналоговые, то стабилитрон на 8..15 В (толкайтесь от имеющегося напряжения), диоды кремниевые (не Шоттки, и смотреть на их обратный ток).
С диодов на вход контроллера поставить резистор = (Vzener - Vcc)/Iclamp/2. Если номинал резистора не вписывается в требования АЦП, думать...
При выборе номинала входного резистора(-ов) учтите, что ток в стабилитрон потечёт только при Vвх >~ (Rвх * Iclamp/2), при меньших значениях ток будет сливаться через защитные диоды контроллера.

Гм, общее мнение разделилось: ставить внешние диоды, и не ставить... Т.к. опыта личного не достаточно, а сейчас у меня уже ночь, подожду до утра. Может быть что-то в голове прояснится, либо будет больше ответов с перевесом в какую-то одну сторону)))

В любом случае искренне благодарю все ответивших на мои вопросы!!!

Ну раз нужна хорошая защита, то тогда поставить HCPL-7800 или аналогичные. Но конечно будет дороже ( смотря какое устройство защищать(в плане цены)).