FAQ: защита дискретных и аналоговых входов, Выборка из истории форума Опции

[man1]

Добрый день.
Подскажите плз как проще защитить ногу контроллера AVR к которой припаивается кнопка на проводе около 10м.
По хорошему лучше сделать два мероприятия
1).Я думаю соединять контроллер и кнопку через оптопару , а питание оптопары делать развязанным от питания контроллера,
2). также добавить на вход сигнала от кнопки на оптопару стабилитрон между входом и землей , и два диода Шотки также на вход оптопары между землей и входом и входом и питанием , ну и еще сопротивление также на вход.
Вопрос можно ли обойтись без оптической развязки , только вторым мероприятием.
Поскольку DC/DC трансформатор для первого мероприятия достаточно дорог.
Да 10м провода управления для кнопки будут лежать в одном канале с силовым проводом 220В.
Или може у уважаемого All есть другие варианты ?

[Lmx2315]

http://electronix.ru/forum/lofiversion/index.php/t19103.html

[man1]

http://electronix.ru/forum/lofiversion/index.php/t19103.html

спасибо познавательно, я так понял эмитерный повторитель поставить советуют.
А вот если без DC/DC трансформатора , взять только одну оптопару , + защитные диоды и входной сигнал от кнопки через сопротивление на оптопару , как считаете по надежности с учетом 10м сигнального провода с кабелем питания лежит приемлимо?
Может есть спец микрухи желателдьно с тригером Шмидта для моих целей , задачка то вроде тривиальная , хочется узнать как грамотные люди делают. А то может я "из пушки по воробьям" со своими оптопарами и DC/DC трансформатором.

[=AK=]

Подскажите плз как проще защитить ногу контроллера AVR к которой припаивается кнопка на проводе около 10м.

Вот так:



И нефиг зря бомбить, ни оптопары не нужны, ни эмиттерные повторители, это все танцы с бубном от недостатка опыта и знаний. Представленная схема защитит пин проца от любых помех и издевательств, вплоть до втыкания провода, идущего к кнопке, в сетевую розетку (только резюки должны иметь соотв. мощность, чтоб не сгорели).

Если хотца по возможности избежать ложных срабатываний из-за наводок на провод при разомкнутой кнопке (хотя это элементарно лечится программным способом), а рассеиваемой мощности не жалко, то следует уменьшать номинал R2. Совсем дубовые и тупые устройства юзают резюки в полкилоома и даже менее, особенно если кнопка очень грубая. А для нежных кнопок малый номинал может вызвать обгорание контакта.

Параллельно D2 можно включить керамический кондерчик, чтобы совсем придушить наносекундные помешки. Но вообще-то это баловство, и без него все будет тип-топ.

[man1]

Огромное спасибо за совет так и сделаю!

[zltigo]

вплоть до втыкания провода, идущего к кнопке, в сетевую розетку (только резюки должны иметь соотв. мощность, чтоб не сгорели).

Очень интересно узнать, кто всосет сотню mA влетаюшие на питание контроллера из розетки и пробовали-ли для начала посчитать "соответствующую мощность" .
А то, что реальные резисторы имеют еще и емкость (это я на импульсные помехи намекаю), Вам известно? А диоды-то не идеальные и имеют конечное быстродействие....

[Anyola]

Очень интересно узнать, кто всосет сотню mA влетаюшие на питание контроллера из розетки и пробовали-ли для начала посчитать "соответствующую мощность" .
А то, что реальные резисторы имеют еще и емкость (это я на импульсные помехи намекаю), Вам известно? А диоды-то не идеальные и имеют конечное быстродействие....

Не должно там быть сотни мА при 220В! 22 Вт обеспечат ту или иную форму пожара! Раз суем входы данных в силовой жгут, значит, КЗ в этом жгуте надо считать штатным режимом работы.
В нижний и верхний провода "к кнопке" вставляем резисторы по 51кОм. Будет макс. 6 мА при КЗ в жгуте, которые должен съесть стабилитрон на 5.6В или ограничительный диод между VCC и GND.
О диоде обычно забывают, поскольку почему-то блок питания считают идеальным, а без защитного диода это совсем не так! На резисторе, попавшем на 220, будет выделяться 0.9 Вт - это можно рассчитать и пережить. Вход шунтируем конденсатором 0.1 мкФ, R2 устанавливаем 300кОм. Время срабатывания кнопки будет около 0.1 с, человек срабатывает дольше.

[Wise]

Вот так

..Провод 10 метров и на входе ни одной емкости? И последовательного к ней резистора?
Ну-ну..

[man1]

Не должно там быть сотни мА при 220В! 22 Вт обеспечат ту или иную форму пожара! Раз суем входы данных в силовой жгут, значит, КЗ в этом жгуте надо считать штатным режимом работы.
В нижний и верхний провода "к кнопке" вставляем резисторы по 51кОм. Будет макс. 6 мА при КЗ в жгуте, которые должен съесть стабилитрон на 5.6В или ограничительный диод между VCC и GND.
О диоде обычно забывают, поскольку почему-то блок питания считают идеальным, а без защитного диода это совсем не так! На резисторе, попавшем на 220, будет выделяться 0.9 Вт - это можно рассчитать и пережить. Вход шунтируем конденсатором 0.1 мкФ, R2 устанавливаем 300кОм. Время срабатывания кнопки будет около 0.1 с, человек срабатывает дольше.

Вот так? правильно понял? файл прикрепил

Прикрепленные файлы

 circuit_but.bmp ( 316 килобайт ) Кол-во скачиваний: 33

 

[=AK=]

Очень интересно узнать, кто всосет сотню mA влетаюшие на питание контроллера из розетки

Например, транзорб на шине питания. Или TL431.

и пробовали-ли для начала посчитать "соответствующую мощность" .

Как вариант, резистор R2 на моей схеме можно поставить fusible, чтобы он благополучно перегорел. Ну а R1 можно и увеличить килоом до 100.

А то, что реальные резисторы имеют еще и емкость (это я на импульсные помехи намекаю), Вам известно?

Еще мне известно, что диоды имеют емкость, пин микросхемы имеет емкость, монтаж тоже имеет емкость, причем на порядки величины большие, чем проходная емкость резистора.

Для справки:
- проходная емкость двух последовательно включенных резисторов составит примерно 0.1 - 0.2 пФ (топикстартеру на заметку: проходная емкость оптрона составляет примерно 0.5 пФ)
- емкость диода 1N4148 составляет до 4 пФ
- входная емкость пина микросхемы - примерно 5...7 пФ (у некоторых доходит до 20 пФ)
- емкость монтажа - единицы пФ

А диоды-то не идеальные и имеют конечное быстродействие....

Поэтому они выключаются с запаздыванием. К защите от помех это не имеет отношения, для защиты они должны быстро включаться. Что они, собственно, с успехом и делают.
Причем, чем "дубовее" диод, тем больше у него емкость (это я тоже на импульсные помехи намекаю).

[ae_]

Вот так? правильно понял? файл прикрепил

Схемы лучше сохранять в формате PNG-8 или GIF.


Так предлагает Anyola, если я правильно понял.

[Anyola]

Вот так? правильно понял? файл прикрепил

R2 надо перенести правее, присоединить к С4. Катод стабилитрона надо присоединить к +5В - нужно для того, чтобы не допустить опасного превышения питания, если на R1 попадет +300В относительно GND. Стабилитрон откроется на 5.6В, а максимально допустимое 6.5.
Еще стОит R3 увеличить до 10К. При открывании D1 или D2 на входе МК будет на +0.6В выше VCC или на -0.6В ниже GND. Разрешено 0.3В, но это для того, чтобы внутренние диоды на входе не открылись. При последовательных 10К пусть открываются, ничего не повредится. А еще лучше вместо D1 и D2 поставить двойной диод Шотки (например BAT54S) с последовательным соединением.
Никаких предохранителей здесь не должно быть, утечки в жгуте случаются часто, и если предохранители менять, эксплуатация устройства будет разорительной.

[=AK=]

Вот так? правильно понял? файл прикрепил

Стабилитрон в этом месте бесполезен. Его надо включить с шины питания на землю, чтобы от него была польза.

Увеличив подтягивающий резистор до 300 кОм, вы создаете условия для того, чтобы 10-метровый провот провод хорошо ловил сетевые наводки. В принципе это не страшно, но ваша программа должна уметь их хорошо фильтровать, чтобы исключить ложные срабатывания. А фильтрация требует времени, так что нажатую кнопку вы сможете обнаружить только с большим запаздыванием.

В вашей схеме резистор R4 помимо пользы несет две вредных функции:
- При нажатой кнопке он не дает входному сигналу уменьшиться до нуля. С приведенными номиналами при нажатой кнопке уровень лог. "нуля" на входе проца составит 0.73 В, что достаточно близко к макс. уровню лог. "нуля" для AVR, которое составляет 0.2 Vcc = 1 В.
- При нажатой кнопке внешние сетевые наводки могут наводиться на 10-метровый провод почти так же хорошо, как при отжатой.

Я бы посоветовал уменьшить R2, R4 насколько можно, обеспечив отношение R2/R4 не менее 10. В конце концов, втыкание входного провода в разетку вряд ли является штатным режимом работы.

Так предлагает Anyola, если я правильно понял.

Эта схема имеет полное право вообще не работать, т.к. при нажатой кнопке уровень лог.0 на входе AVR составит 1.26 В

[man1]

поправил с учетом всех замечаний, получилось так:
Посмотрите плз все ли учел?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Посмотрите плз все ли учел?

Нет, не всё.