При подаче негативного импульса амплитудой ну хотя бы в 1000В LL4148 пробьется, так как у него пробивное напряжение всего 100В. При этом через переход потечет ток около 0,4А. Насколько для него это плохо, не знаю, но в даташите указано, что это Absolute maxium rating - то есть после этого он вряд ли жив останется.

НЕужели никто не знает ответа на мой вопрос?

Если вам надо защищаться от 1000В, поставьте вместо LL4148 выпрямительный диод на 1000 В. Хотя сама постановка задачи выглядит совершенно надуманной.


Ваш вопрос не по адресу. Задавайте его тексуппорту фирмы-разработчика того программного пакета, который вы используете для анализа. А то вы даже не удосужились сказать, что это за пакет. А телепатов, увы, нет.

Что значит надуманной, если это весьма стандартное требования IEC61000-4-5 для индустриального применения, где собственно и применяется IEC61131? В особенности, уровень жесткости 3 или 1000В по схеме провод-провод, рекомендуется для условий, когда сигнальные кабели прокладываются вместе с силовыми. А сам стандарт IEC61131-2 оговаривает испытания сигнальных линий по схеме провод-земля с уровнем 1000В, и если GND в схеме посадить на землю, что часто делается - получаем опять те же 1000В. Это сильно надуманно?

Ну и до кучи по схеме - а при положительном импульсе-то что делать? Диод откроется и через первый резистор 4,3к потечет ток 0,2А. При этом будет выделяться мгновенная мощность около 230Вт в пике, в виде импульса 8/20мкс, что оговаривается испытательным стандартом. Даже для импульсных толстых резисторов размером 0805 или 1206 это будет смертельно, не говоря уже о простых сериях. А про выбор резисторов в схеме ни слова.

В то же время самый простой TVS на 28В ограничит перенапряжение на уровне 35В и избавит и от высоковольтного диода и от специальных резисторов.

=AK=

Вы похоже ошиблись. Ни о каком программном пакете речи не идет. Есть девайс, есть осциллограф. Есть схема, которая на практике выдает соответствующий результат.

Спасибо, правда ответов не дождался, уже все заказано и проверено.

Учите законы коммутации, курс ТОЭ, первый год обучения в институте.
А все таки, чем плохо? Я хоть и учил, но ничего криминального не вижу. Более того, входная емкость вроде как позволяет "прочищать" контакты концевиков или реле повышенным начальным импульсом тока и ест помехи.

"Висящий в воздухе" светодиод оптрона - плохо.
Эт да, недоглядел

Однополупериодный выпрямитель для входа 220В ас - плохо.
Двухполупериодный. И дырки в сигнале фильтруем программно.

Ставить супрессор там, где можно обойтись зенером, - моветон.
Почему? дорого?

Криминал состоит в том, что при замыкании контакта величина разрядного тока очень велика и никак не контролируется. Это могут быть десятки, сотни и даже тысячи ампер, если конденсатор имеет низкое внутреннее сопротивление.

Цепь конденсатор-контакт образуют замкнутый контур, резонатор Герца небольшого размера, который большую часть накопленной конденсатором энергии излучает в виде мощной электромагнитной помехи. Размеры этого контура определяют основную частоту, на которой идет излучение. Все близлежащие проводники, имеющие близкие размеры, выполняют роль приемных антенн. В них наведется помеха с аплитудами тока и напряжения, сопоставимымии с амплитудами в излучающем контуре. В результате - сбои и глюки в момент замыкания.

Кроме этого, конденсатор 0.1 мкФ, разряжаемый в короткозамкнутую цепь, является миниатюрным аппаратом для точечной сварки. Дла прочищения контактов нужен ток порядка единиц миллиампер. А ток в десятки и сотни ампер может расплавлять металл в точке контакта, в результате чего контакты выключателя сравнительно быстро деградирует.


"Экономика должна быть экономной" (с), как говаривал Л.И.Брежнев.

Спасибо за ответ, так и подумал, что вы считаете сопротивление и индуктивность монтажных проводов нулевыми. Отсюда и опасения за контакты. В реальной жизни, конечно, все не так страшно)
Вот некоторые не особо сознательные граждане в эл. сетях конденсаторные батареи 110 кВ без дросселей друг на друга в работе коммутируют. А это сотни мкф. И выключатель, как ни странно, это терпит! Хотя грохот стоит как при выстреле.

Ну и энергии конденсатора 0,1 мкф для сварки контактов тоже не хватит. Импульс тока слишком короткий.


Вибратор

Но в целом, согласен. Надо RC.

Я упомянул внутреннее сопротивление конденсатора. Но вы, кажется, думаете, что учет сопротивления и индуктивности проводников сильно повлияют на рассуждения? А оценочным сравнением того и другого случая не побалуете? Чтобы было видно, что с учетом одного только внутреннего сопротивления конденсаторов надо опасаться за контакты, а если к этому добавить сопротивление и индуктивность проводников - то не надо беспокоиться.



Это что-то из серии "быстро поднятое с пола упавшим не считается"?

Я не про сварку говорил, а про ускоренную деградацию.

Есть энергия, накопленная в конденсаторе. Часть этой энергии уйдет в эфир в виде электромагнитного излучения, остальное перейдет в тепло. И чем короче импульс, тем хуже, поскольку это тепло не успеет рассеяться.

При 5В конденсатор 0.1 мкФ хранит 1.25 мкДж энергии. Положим, вы замыкаете его выключателем с позолоченными контактами. Удельная теплоемкость золота 1290 Дж/(кг*К). Температура плавления золота 1337 К, при комнатной температуре его надо нагреть на 1040 К. Для расплавления 1 г золота надо 1.34 кДж. А энергия 1.25 мкДж может расплавить примерно 1 нг золота. Удельная плотность золота 19.3 г/см³. Кубик золота размером 1х1х1 мкм весит всего 0.2 нг, а толщина золотого покрытия - единицы микрон. Так чтo не отмахивайтесь легкомысленно, конденсатор 0.1 мкФ параллельно контакту вполне способен его постепенно испортить.

Практика показывает другое.
У нас в одной схеме стоял керамический конденсатор на 1мкФ/50В прямо на входе, параллельно светодиодному индикатору с резистором на землю. Вход коммутировался на +24В микровыключателем на 0.1А, аналогичном стоящими в мышках, с вполне обычными контактами. Специально проверяли как этот конденсатор будет влиять на электрическую/механическую износостойкость выключателя, тыкая микрик соленоидом каждые 0,5 секунды и проверяя контроллером, замкнулась/разомкнулась ли цепь - 2.000.000 срабатываний без проблем, хотя искра проскакивала.

Пардон, не улавливаю схему включения. Имеет ли отношение к обсуждаемому вопросу "резистор на землю" или нет - неясно, а если он не имеет отношения, а просто так, сбоку припека, то почему этот "резистор на землю" упомянут - тем более неясно. Ну и про +24В неплохо было бы поподробнее, откуда эти +24В, где стоял ближайший конденсатор на +24В и какого он был типа. Одно дело конденсатор 0.1мкФ накоротко замыкать, а когда невесть что коммутировалось невесть как невесть куда - сразу непонятки начинаются. Может, не поленитесь и нарисуете, что и как было включено?

Поленюсь.
Резистор на землю к обсуждаемому вопросу отношения не имеет. Считайте, что выключатель коммутировал конденсаторную нагрузку. Упомянув про резистор я хотел сказать, что конденсатор успевал разряжаться между коммутацией (а то кто-нибудь мог бы подумать, что не те условия)
Эксперимент был проведен в лабораторных условиях - в качестве +24В источника питания был использован блок питания нашего проверочного стенда, реализованного на понижающем трансформаторе, двухполупериодном выпрямителе и советских электролитических конденсаторах общей емкости до 4000мкФ. Он также использовался для питания самого контроллера.
Общая длина проводов в сигнальной цепи и цепи питания не превышала 1м, хотя в реальном изделии она составляет минимум 10 метров. Сечение проводов - больше 0,5мм2
Микровыключатель вот такой. Тип я не помню, но по характеристикам заявлялось что-то вроде 4 миллиона циклов.

ПС заметил на картинке, что они на 1А - значит я описался.

Очевидно, что при замыкании энергия выделялась и рассеивалась в основном на внутреннем сопротивлении электролитических конденсаторов и в проводах. Скажем, метр довольно толстого провода AWG20 (диаметр 0.812 мм) имеет сопротивление 33 миллиома, а сопротивление замкнутого выключателя - примерно столько же. Сопротивление у электролитов зависит от типа, но советские - значит, старые, можно ожидать сотни миллиом и даже более.

Это гораздо более мягкие условия работы контакта, чем в случае керамического конденсатора 0.1 мкФ, который впаян в плату параллельно выключателю рядом с ним, когда энергии деваться особо некуда, кроме как уходить в электромагнитный импульс и на расплавление покрытия контакта.

Совет то конечно хороший. Я его даже реализовала в проекте и чуть было уже на заказала плату, как вдруг поняла.
Если делитель расположить после диода то получится ерунда - на вход схемы защиты, до делителя будут подаваться законные 20 вольт а диодная цепь, верхнее плечо которой подсоединено к 3.3. вольт будет ее безжалостно рубить.
Если же верхнее плечо диодной защиты подключить к плюсу питания - та тогда цепь при вгозникновении высоковольтной помехи с этой же помехой и будет сравнивать сигнал, смысл диодной защиты пропадает...
Как поступить-то?

Суть в том, что паразитный ток верхнего диода течет от 3.3V через 100К и 3К на землю и на этих 103К наводится 0.22V.
Можно обойти ситуацию если вместо верхнего диода поставить стабилитрон на 3.3V. Или чтобы сэкономть на деталях поставить вместо напряжения
VCC_3V3 стабилитрон на 3.0V. Смотрите картинку.
Тогда при превышении ток пойдет через верхний диод и напряжение ограничит стабилитрон на уровне 3.0+0.4 = 3.4V, а при отрицательном сработает нижний диод как обычно.Правда ток который может выдержать стабилитрон будет милиампер 10..20. Намного меньше чем BAT54S. Для данной схемы 10mA означает напряжение на резисторе 3К должно быть 1000V в импульсе.
При этом, если сигнала на входе нет, все компоненты подключены к земле и никаких наводок быть не должно.
Вполне себе защита.