Защита операционного усилителя от обратной полярности., Повторитель напряжения на ОУ, питание от аккумулятора. Опции

[_Алекс]

12В. аккумуляторная батарея. Необходимо контролировать напряжение на АКБ. С помощью делителя напряжения и повторителя на ОУ, напряжения с АКБ, подается на АЦП. ОУ TS321
с однополярным питанием. АКБ может быть подключена в обратной полярности (по ошибке). Для защиты от неправильного подключения, включил P канальный полевой транзистор.
с сопротивлением канала 0,064 Ом. Может, есть другие способы защиты, или ОУ, который допускает на своих входах обратную полярность.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Guest_TSerg_*]

Питание через диод. Делитель напрямую.

[Tanya]

Может, есть другие способы защиты, или ОУ, который допускает на своих входах обратную полярность.

Современные ОУ имеют внутри защитные диоды. Достаточно посмотреть описание и выбрать соответствующую величину сопротивления резистора в делителе.

[Vlad_G]

А смысл полевика в данном случае? Внутри стоит диод анодом к батарее, при переполюсовке будет анодом к минусу, ток не пойдет. Токи потребления маленькие, чтоб заморачиваться падением напряжения на этом диоде.
Диод. Бюджетно и просто.

[novikovfb]

А смысл полевика в данном случае? Внутри стоит диод анодом к батарее, при переполюсовке будет анодом к минусу, ток не пойдет. Токи потребления маленькие, чтоб заморачиваться падением напряжения на этом диоде.
Диод. Бюджетно и просто.

на диоде упадет 0,3-0,7 В, что для ИЗМЕРЕНИЯ напряжения аккумулятора может быть критичным

[ViKo]

А откуда 2.049V взялось на второй картинке? Модель ОУ упрощенная?
МОП транзисторы применяют, видел. Нормально.

[Vlad_G]

может быть критичным

TSerg ответил - делитель на батарею. Ток небольшой - 12В/47к, если есть опасение, то можно диод поставить обратно на делитель.
В журнале Радио, лет десять назад, в бортовом компьютере так сделали.

[Сергей Борщ]

Для защиты от неправильного подключения, включил P канальный полевой транзистор.

Все верно, практически "идеальный диод", будет работать, может защитить и всю остальную схему. Хорошее решение.

[Ferrum5]

Диодный мост поставь да и все, как в связной аппартуре(городской телефон). А смысл полевик ставить? Толку-то от него при замкнутом на ноль затворе. Вы по-моему неосознанно подключили схему через внутренний открытый диод(он стоит внутри транзистора, как писал товарищ выше).<-Первая схема, плюсом кверху.

[Сергей Борщ]

Диодный мост поставь да и все, как в связной аппартуре(городской телефон). А смысл полевик ставить?

Посчитайте падение напряжения на двух диодах моста. Смысл все еще непонятен?

Толку-то от него при замкнутом на ноль затворе. Вы по-моему неосознанно подключили схему через внутренний открытый диод(он стоит внутри транзистора,

По-моему вы не поняли, как работает эта схема. При правильной полярности диод зашунтирован открытым транзистором. При неправильной транзистор закрыт и диод тоже заперт.

[Ferrum5]

Посчитайте падение напряжения на двух диодах моста. Смысл все еще непонятен?

- оскорбления летят не думая. Вы про диоды Шоттки что-нибудь слышали?

[novikovfb]

- оскорбления летят не думая. Вы про диоды Шоттки что-нибудь слышали?

Огромная просьба: прежде чем махать шашкой, почитайте про вольт-амперную характеристику и еще раз прочитайте первое сообщение темы. Если этого мало - посмотрите параметр "прямое падение напряжения" у диодов Шоттки и параметр "сопротивление открытого канала" у современных полевых транзисторов. Закон Ома, надеюсь, помните.

[Aner]

Правильно подсказывают. Падение на простом диоде LL4448 ~0,6...0,7V , на Шотке 0,3...0,4V, а на хорошем низкоомном полевике 30...50mV а то и меньше.
Разница есть? Есть и существенная. По другим защитам можете погуглить фразу Reverse Current Battery Protection Circuits. У LT например кучка микрух есть для этого.

[ar__systems]

Огромная просьба: прежде чем махать шашкой, почитайте про вольт-амперную характеристику и еще раз прочитайте первое сообщение темы. Если этого мало - посмотрите параметр "прямое падение напряжения" у диодов Шоттки и параметр "сопротивление открытого канала" у современных полевых транзисторов. Закон Ома, надеюсь, помните.

VA характеристику действительно надо посмотртеть. На небольших токах она от нуля начинается

[_Алекс]

Согласно slva139 от Texas Instruments. Падение напряжения на открытом транзисторе(IRLML9301TR), для моего случая, 0,000136В. Что позволит с высокой точность измерять напряжение на 12В АКБ. Цена транзистора 5руб. Были сомнения, сейчас нет.

Прикрепленные файлы

 slva139.pdf ( 37 килобайт ) Кол-во скачиваний: 25

 

[Plain]

позволит с высокой точность измерять напряжение на 12В АКБ

Это сильно вряд ли, потому как на схеме резисторы ряда E24, которые 5-процентные по умолчанию.

И всем нам по-прежнему не понятно, зачем неназванному входу АЦП микроконтроллера, помимо пары резисторов делителя, дополнительно такая замороченная и заведомо нерабочая схема.

Сообщение отредактировал Plain - Jan 17 2017, 14:31

[Aner]

Тогда тему можно закрыть.

[_Алекс]

Это сильно вряд ли, потому как на схеме резисторы ряда E24, которые 5-процентные по умолчанию.

И всем нам по-прежнему не понятно, зачем неназванному входу АЦП микроконтроллера, помимо пары резисторов делителя, дополнительно такая замороченная и заведомо нерабочая схема.

А, что в этой схеме не рабочее?. Резисторы показаны условно, для моделирования.
Речь шла о защите от обратного подключения АКБ.
Входное сопротивление АЦП низкое, а сопротивление делителя напряжения высокое. Повторитель напряжения на ОУ - разве это, наворочено.

[zltigo]

VA характеристику действительно надо посмотртеть. На небольших токах она от нуля начинается

Ни когда больше не пишите этот бред. Физика и потенциальный барьер еще не отменены. Посему у самого хитрого шоттки диода, никак не менее 0.2V. Причем он будет очень низковольтным.

[_Алекс]

RT0603BRD0747KL
47ком 0,1%
TNPW080513K0BETA
13ком 0,1%

При чем тут ряд.

[ar__systems]

Ни когда больше не пишите этот бред. Физика и потенциальный барьер еще не отменены. Посему у самого хитрого шоттки диода, никак не менее 0.2V. Причем он будет очень низковольтным.

это вы не пишите бред. Откройте даташит и посмотрите на график VA любого шотки.

Например https://www.digikey.ca/product-detail/en/nx...70-2-ND/5395778

[zltigo]

это вы не пишите бред. Откройте даташит и посмотрите на график VA любого шотки.

Например https://www.digikey.ca/product-detail/en/nx...70-2-ND/5395778

Если Вы не понимаете физической сущности потенциального барьера и того факта, что диод имеет утечки как в прямом, так о обратном направлении и у шоттки они просто тупо больше и все эти токи около нуля есть просто ток утечки. Так что если Вы возжелаете на работать с токами в десяток микроампер, то получите этот ток утечки, как в ОБРАТНОМ, так и в ПРЯМОМ направлении и поганый резистор ВМЕСТО диода. Так указанный Вами диод имеет обратный ток при желаемых автором 12V до 2000 uA при 25 градусах, да и при 5 вольтах до 1000uA так что использовать его как диод при прямых токах ДО этих токов никак.
Так что датшиты нужно не только видеть, но и ПОНИМАТЬ.

[Tanya]

Входное сопротивление АЦП низкое,

Какое-такое низкое?
Вам нужен один диод для питания АЦП или ОУ, а делитель напрямую подключать. Если полярность попутана, то питания не будет...

[Plain]

что в этой схеме не рабочее?

Ещё один Ваш риторический вопрос, потому что я уже говорил Вам в предыдущей теме, но Вы по-прежнему выставляете голые затворы полевых транзисторов на улицу.

Итого, транзистор бесполезен, потому что выгорит в сразу от первого же чиха, ну и микроконтроллер заодно, по причине защёлкивания от подачи сильноточного сигнала на вход в отсуствие питания.

[Guest_TSerg_*]

Вот умеют же люди делать из мухи слона и бить из пушек по воробъям.
Как надо - сказано еще в посте #2.
Концептуальная схема:
http://savepic.ru/12652689.png

ВАХ диода при токах потребления ОУ TS321 (0..1 mA), т.е. падение 0.6 V
В данном варианте, это не принципиально.
Надеюсь, что никому не надо напоминать про коэф. подавления по питанию для ОУ.
Обратный ток 25 nA тоже всех удовлетворит, надеюсь.

P.S.
Практическая схема может и должна быть обвешана еще всякими защитными премудростями, но это отдельный разговор.

[Aner]

Есть еще SBR диоды, получше чем Шотки, ...
http://www.diodes.com/_files/articles/Auto..._Protection.pdf
http://www.diodes.com/catalog/SBR_6
http://www.diodes.com/_files/datasheets/SBR2U30SA.pdf
У последнего Fv~0.21V при 100mA.

Ещё один Ваш риторический вопрос, потому что я уже говорил Вам в предыдущей теме, но Вы по-прежнему выставляете голые затворы полевых транзисторов на улицу.

Итого, транзистор бесполезен, потому что выгорит в сразу от первого же чиха, ну и микроконтроллер заодно, по причине защёлкивания от подачи сильноточного сигнала на вход в отсуствие питания.

... так затвор защищают стабилитроном, ссыль выше. Ничего не выгорит.

[Guest_TSerg_*]

Я предлагаю сразу контактор с серебряными наплавками.

[_Алекс]

Какое-такое низкое?
Вам нужен один диод для питания АЦП или ОУ, а делитель напрямую подключать. Если полярность попутана, то питания не будет...

10-50кОм. Сопротивление входа АЦП.
Если поставить диод только на питание ОУ, при смене полярности подключения АКБ, с делителя получим -8В (при моих номиналах резисторов),
на входе ОУ, что наверняка его повредит, т.к. его входы ни как не защищены, и допустимое напряжение -0,3В. на входе ОУ. Необходим
еще один диод, после делителя включенный анодом к GND а катодом к выходу с делителя. Но при этом, будет -0,6В на входе ОУ,
т.к. диод полностью не прижмет -8в с делителя на землю.

Ещё один Ваш риторический вопрос, потому что я уже говорил Вам в предыдущей теме, но Вы по-прежнему выставляете голые затворы полевых транзисторов на улицу.
Итого, транзистор бесполезен, потому что выгорит в сразу от первого же чиха, ну и микроконтроллер заодно, по причине защёлкивания от подачи сильноточного сигнала на вход в отсуствие питания.

На входе подключения АКБ, поставлю двуполярный защитный диод, SM6T18CA. Напряжение ограничения диода меньше,
чем допустимые для полевого транзистора +\-20В.
Если, у Вас есть решение данной проблемы, поделитесь, пожалуйста.
Сам, лично, подключал АКБ 12в к GSM охранной панели (мираж, вроде) лет 7 назад, перепутал полярность и сжег цепь питания с дымком.

[Guest_TSerg_*]

т.к. диод полностью не прижмет -8в с делителя на землю.

Вы, озвучьте требования к контролю напряжения АКБ, полностью.
Тогда и есть смысл Вас втирать под плинтус, либо предлагать Ваше решение для всемирного использования.
А так - детский лепет.

[_Алекс]

Требования, простые. Измерение напряжения на АКБ в диапазоне от 0-14,9В. Напряжение с делителя, после буферного ОУ должно быть 0-3,295В
Защита от подключения АКБ в обратной полярности. Как можно дешевле комплектующие.
Да, и входная цепь должна остаться живой, после многочисленных, неправильных подключениях. ОУ (тот который выбран), думаю, повредится от
приложенного на вход отрицательного напряжения, более -0,3В.

[Guest_TSerg_*]

Дальше-то, что? На ОУ все заканчивается?
Допустимая погрешность измерения U АКБ не указана.
P.S.
В научной, математической и инженерной нотациях принят символ разделения целой и дробных частей - "точка".
Это так, для справки.

[Plain]

SM6T18CA. Напряжение ограничения диода меньше, чем допустимые для полевого транзистора +\-20В

Из паспорта SM6T18CA следует, что при HBM, т.е. при 30-амперном разряде, на нём будет 25,2 В, так что данному транзистору таки однозначный кирдык от первого же такого вот чиха.

Если, у Вас есть решение данной проблемы

Решение в таких случаях стандартное — отключаемый низкоомный делитель — по причине недопустимости дополнительного постоянного потребления, деградации точных резисторов и утечек измерителя. Странно, что всё это Вас почему-то никак не заботит, тогда как стандартная утечка ±1 мкА стандартного входа Вашего STM32F100C на эквиваленте 10 кОм Вашего делителя соответственно даст погрешность ±16 МЗР.

Например, плюс АКБ через 1 кОм — на сток NMOS и катод BAS116, анодом на общий; исток NMOS через 200 Ом — на общий и вход АЦП; затвор NMOS — на коллектор NPN, эмиттер через 1 кОм — на порт №1, база — на порт №2; затвор NMOS через 300 Ом и параллельно 1 нФ и 100 кОм — на порт №3.

Таким образом, на затворе NMOS создаётся удваивающая питание микроконтроллера помпа, конденсатор которой, посредством манипуляций микроконтроллером этими тремя выводами, как быстро заряжается, так и разряжается, а заодно, при переполюсовке напряжение на входе АЦП практически равно нулю.

[haker_fox]

не прижмет -8в с делителя на землю.

У вас эквивалентное сопротивление делителя 10 кОм. Даже если 15 В побежит, то ток будет всего 1,5 мА. Думаете не выдержит вход ОУ?

[Guest_TSerg_*]

Plain, как и всегда - все запутал для новичка до неузнаваемости им собственного серого вещества.
А так-то, да - все хорошо, прекрасная маркиза.

[ar__systems]

Если Вы не понимаете физической сущности потенциального барьера и того факта, что диод имеет утечки как в прямом, так о обратном направлении и у шоттки они просто тупо больше и все эти токи около нуля есть просто ток утечки. Так что если Вы возжелаете на работать с токами в десяток микроампер, то получите этот ток утечки, как в ОБРАТНОМ, так и в ПРЯМОМ направлении и поганый резистор ВМЕСТО диода. Так указанный Вами диод имеет обратный ток при желаемых автором 12V до 2000 uA при 25 градусах, да и при 5 вольтах до 1000uA так что использовать его как диод при прямых токах ДО этих токов никак.
Так что датшиты нужно не только видеть, но и ПОНИМАТЬ.

Вы тем не менее не правы. Понятно, что конкретно этот диод течет как решето, но говорить, что у него токи меньше 1mA это утечка это неверно. Не стали бы их тогда в даташит писать. Опять же если вы сравните напряжения, при которых достигаются прямые и обратные токи, станет понятно, что утечкой (резистор параллельно) их объяснить нельзя. Он ведет себя как диод как минимум до токов 0.1mA при которых падение 60mV max/