Да, действительно. Много писала, правила и благодарность пропала.
Выношу ее теперь =GM=, =АК= и всем остальным участникам обсуждения, утвердивших меня в моем (по мнению других участников) заблуждении, которых тоже очень благодарю. Их (адвокатов Дьявола) мнения тоже меня утвердили.
Вам я тоже благодарна, хотя и не понимаю Вашу последнюю мысль про разнос портов...
Ведь можно еще резисторы небольшие добавить. Или забы(и)ть (на) параллеливание.

Пришлось побороть лень и промоделировать ситуацию, близкую к задаче.

Для схемы
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

ток через диод защиты на питание
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

получается совсем безопасный, 2.5 мкА.
Но, обратите внимание любители теории - он есть.
Татьяна может засыпать сегодня спокойно.
Понятно, что это объясняется тем, что большая часть энергии сбрасывается через открытый канал транзистора, и выброс получается маломощный.

Импульсный же ток при перезарядке емкости нагрузки около 100 мА:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Только не ту лень Вы побороли. То, что это будет работать - понятно и так любому более или менее
опытному разработчику, без всяких моделей. А чтобы застраховать себя от возможных неприятных нюансов - достаточно собрать макет из PIC-а и указанного реле, написать простенький тест и убедиться на живом примере, что Вы ничего не упустили из виду. Вот так.

Ну, вам виднее, конечно, как опытному разработчику.
Только про "измерить живьем проще" я где-то тут уже писал. Это у меня всплеск интуиции, наверное, был. Не опыт же, как можно?
А нарисовать номиналы в этой же схеме, которые приведут к потере работоспособности - вполне можно.
"Спаять" получится дороже несколько.

Ладно, я завязываю спорить. Скажу лишь, что в этой задаче вопрос в номиналах. Даже если это противоречит чьим-то представлениям.

Если параллелить выходы, то для матрицы 3х3 (возможно, матрица 2х4 будет Вам симпатичнее) потребуется по 6 выходов на строки и столбцы.
Т.к. запаралелленые выходы должны жить в одном порте, строки и столбцы придётся разносить по разным портам.

Угу.

Это верно, полностью согласен. Зато надежнее - могу подтвердить "как опытный разработчик".

По секрету вам скажу. Только никому! Опытные разработчики сначала моделируют схемы, оптимизируют, выясняют все непонятные моменты. А только потом собирают и испытывают. Я видел, это точно.

Именно так, стоит незаряженная. Вернее, заряженная до противоположного напряжения, чем то, которое появляется при закрывании ключа.

А я все равно не понял.
Почему 6 выходов парта не могут рулить 3-мя строками, а оставшиеся два - каким-нибудь столбцом?

Я вам тоже по секрету скажу. Только никому! Когда опытные разработчики (схемотехники) отдают готовую промоделированную и спапянную схему мне для программирования и отладки - приходится все начинать сначала.
Выявлять и исправлять сначала их ошибки, а потом уже заставлять работать устройство как положено. Я это не видел. Я в этом участвую. Постоянно. Непрерывно. Систематически...
P.S. Давайте закончим c оффтопом.

Могу предложить следующее объяснение "феномена".
Допустим, емкости нет. Достаточно корректная абстракция для данного случая. Зато есть стабилитрон параллельно обмотке, с напряжением пробоя чуть выше рабочего. Ключ закрыли, напряжение подскочило, стабилитрон открылся, ток с индуктивности нашел себе путь. Если бы напряжение упало, стабилитрон бы закрылся, току некуда было бы течь, напряжение подскочило бы, и т.д. Т.е. поддерживается постоянное напряжение, при котором стабилитрон открыт, и энергия, запасенная в индуктивности, ушла бы с током на нагрев стабилитрона и активного сопротивления катушки. Так продолжалось бы, пока ток не упал до нуля.
Пусть имеется конденсатор параллельно катушке. То же самое. Закрылся ключ, напряжение стало нарастать, уже не мгновенно, а со скоростью заряда конденсатора. Дальше - открывается стабилитрон, напряжение остается постоянным, ток постепенно падает до нуля.
Не помню, как называется этот пробой - лавинный, туннельный? В-общем, обратимый.
Вот если бы пробой был необратимым (тепловой?), когда раз пробился, и навсегда, тогда ток разряда конденсатора мог бы быть большим, наверное. Напряжение бы после пробоя стало падать по экспоненте.
В-общем, достаточно помнить о законе сохранения энергии.

Вы точно не запутались?

Можно. Четырьмя ножками можно управлять шестью реле. Они ж поляризованные. Раз переключил одно и забыл про него, пошел следующее переключать.

upd. Я слегка увлекся. По моим экспериментам получалось, что когда включаю одно реле между ножками контроллера, включаются еще два, соединенные последовательно между теми же ножками (а общий их вывод подключался к третьей ножке, в высокоимпедансном состоянии). А три последовательно соединенных реле уже не срабатывали. Поэтому я ограничился управлением четырьмя реле по четырем ножкам. Выбрал включение такое, чтобы не было пар последовательно соединенных реле, подключенных к активным ножкам.


точно


А можно, я добавлю. "Опытные" разработчики к концу своей карьеры рисуют одну и ту же схему, с небольшими вариациями. Которую уже моделировали не раз (если умели), или спаяли десять раз, спалили не один раз, набрались опыта. И теперь стали опытными.

Именно так. К сожалению, они еще иногда повторяют и свои одни и те же ошибки, которые переходят уже в разряд религиозных убеждений... Все, закончил оффтоп, извините.

Могут. Я исходил исключительно из удобства программизма - если всё равно в один порт не уложиться, почему бы не упростить себе жизнь таким образом?

Да нету его.

Если замыкать обмотку реле накоротко, то в момент переключения тот транзистор, который закрывается - он закрывается не мгновенно. Как только ток через транзистор начнет уменьшаться, напряжение на нем сразу же подскакивает - это индуктивность начинает отдавать накопленную энергию. Соответственно, эта энергия начинает рассеиваться на закрывающемся транзисторе, и чем медленнее он закрывается, тем больше энергии катушки возьмет на себя. Скорей всего, всю на себя и заберет.

Энергию паразитной емкости катушки в это время "всасывает" в себя индуктивность, прежде всего именно она своим током разряжает емкость обмотки, заряженной ранее до 5В.

Для диодов какой-то шанс пропустить через себя ток появляется только в некоем "узком окошке", когда один выходной транзистор уже закрылся, другой еще не открылся, а энергия в катушке еще осталась.


Это был бы ток зарядки емкости обмотки (от 0 до 5В) в момент включения реле, если бы транзисторы способны были его выдать. А они, скорей всего, на это неспособны, и перейдут в режим генератора тока гораздо раньше.

Всю тему ниасилил, но обратите внимание, что при матрице 3х3 нам надо 12 защитных диодов, а это - 6 корпусов sot-23. Удачи.

Какой-то странный тут разговор происходит временами. Типа "нет!", "да!", "разряжен так, что заряжен" и т.п.
Я ж вам диаграмму показал? Или думаете, я её сам, вместо Спайса нарисовал?

К гадалке тоже неплохо по таким вопросам. Вы недооцениваете транзисторы! Они способны!

Я думаю, у вас в Спайсе модель выходного драйвера неадекватная, далекая от действительности. Оттого и диаграмму Спайс нарисовал липовую.
Этот драйвер у вас на схеме выглядит безымянным инвертором. Что это, каковы его параметры? Это у вас идеальный элемент?

Они есть в нутре PIC'ов.

Это очень близкий по параметрам к пиковскому выходной каскад. А вы не думайте, если тяжеловато. Да и шулеры кругом, липовые диаграммы норовят подсунуть. Завяжем, может, офф, а?

наноамперы от микроамперов отличаете?

Прикинул что-то простенькое на LTspice. Ничего, противоречащего моим словам, не увидел.
Проектик прилагаю.

Хамить изволите? При том, что согласно вашей же картинке, у вас через диод защиты идет импульс тока в 16 мА: (не микроампер, заметьте). А кто-то бился за то, что этого тока не будет.


И при том, что ваш выходной каскад не имеет ничего общего с КМОП и PIC. Вообще, левизна какая-то.

Нда ... уж....

Предлагаю всем "опытным разработчикам" уже расслабиться. Татьяна удовлетворена, задача даже промоделирована. Плюс, также, опыт тех, кто использовал подобные решения, говорят о том, что опасаться в данном конкретном случае особо нечего.
Вопрос исчерпан.
Если же у кого останется желание "кусаться" не по делу - могу фэйсом по столу повозить. Ибо понаписано уже много "достойных" идей, которые можно при желании зверски и нелицеприятно раскритиковать.

Конечно, есть. Но использовать их для данной защиты нельзя.

"Хамить" - это, пожалуй, перебор, это больше по вашей части. Такое отношение вы заслужили и своим прошлым поведением, и теперешним. Картинки свои внимательнее пересмотрите, определитесь, наноамперы у вас там, или микроамперы. Достаточно будет сказать "Виноват, ошибся".

Фантазии выбросьте из головы. Сообщения перечитайте еще раз. Именно это я и говорил изначально.

Выбрал простейшее, из того, что работает. Наглядно демонстрирует принцип работы реальной схемы.
Если же в реальности выход PIC'а забирает ток реле при выключении в себя - тем лучше. Вопрос-то был, будет ли этот ток большим, больше допустимого. Ответ - не будет.

Вы уже н-ный раз предлагаете. Вас кто-то тянет за язык? Или имеете желание оставить последнее слово за собой? Лепите ошибки одну за другой и предлагаете оставить как есть? Опыт практический, кстати, мой. У меня и макетик где-то валяется.

Всё - по делу. Покритиковать - это пожалуйста. Зверски только не советую, только в пределах правил Электроникса. Иначе, чревато. Знаний и опыта подкопите, и вперед!


Ну, почему ж нельзя? Диоды. Ток через них допускается, емнип, максимальный 20 mA.
Поправляю. Из даташита на PIC16F882.
Maximum current out of VSS pin ... 95 mA
Maximum current into VDD pin ... 95 mA
Input clamp current, IIK (VI < 0 or VI > VDD) ... ± 20 mA
Output clamp current, IOK (Vo < 0 or Vo >VDD) ... ± 20 mA
Maximum output current sunk by any I/O pin ... 25 mA
Maximum output current sourced by any I/O pin ... 25 mA

Можно только добавить, что указанны параметры по постоянному току. Импульсный ток может быть и больше. Например, можно с ноги пика запитать светодиод с током 80 мА и скважностью 1/4. Средний ток будет 20мА - поэтому все будет работать, и без перегрева. Были прецеденты, когда выход пика, постоянно установленный в 1, по ошибке запаивали на землю. В таком режиме КЗ на ноге пик, тем не менее, продолжал нормально работать, только с нагревом . Что касается защитных диодов, то при желании можно через них запитывать устройство. Также будет работать, если ток не превышать. Хотя Микрочип не рекомендует...
В этой же рассматриваемой задаче, нужно опасаться не превышения токов, а выбросов напряжения на питании. Даже короткие импульсы 10-100нс могут приводить к сбоям, или вообще вывести PIC из строя, если их величина будет порядка 10В. Вот за этим и нужно проследить при макетировании устройства, принудительно загнав его в самые неблагоприятные режимы. Я об этом уже писал. Остальные проблемы - надуманы.

Еще я цепляю параллельно обмотке реле конденсатор 0.01uF, с целью уменьшения выбросов.
Впрочем, вот тут-то лишний ток появляется. Только что моделирование показало. Надо подумать...
На самом деле, ток будет ограничен выходами PIC'а.

Опять хамите. Вы мне тут не судья. Чего я заслужил - дело не ваше. Следите за собой. Ваша реплика "наноамеры от микроамперов отличаете?" - хамская. Если бы вы сразу написали, без большого желания зацепить "Картинки свои внимательнее пересмотрите, определитесь, наноамперы у вас там, или микроамперы." То я бы сразу сказал, что да, ошибся, не заметил точку.
Хотя, этот результат на итог не влияет. И малость тока через диод защиты я объяснил там же:



Вас постоянно тянет похамить мне:

Нет там никаких фантазий. Я лишь сообщил вам о ваших же результатах.
Вашей же бредовой схемы, не имеющей отношения к задаче.
Вы бы еще ламповый каскад здесь нарисовали. А чего, попроще же?
Еще раз - к реальной схеме ваша отношения не имеет!


Вы явно ко мне не равнодушны. И попытки похамить у вас какие-то неуклюжие, безграмотные.

По делу я покажу уровень вашей безграмотности, раз так настаиваете. В пределах правил, не сомневайтесь. Не пугайте меня, не страшно мне.
А вот вам судить про мои знания и опыт нельзя, нужно еще подучиться. И вести себя тоже. Особенно, когда общаетесь со спецом, выше вас как по знаниям, так и по опыту.


Вы на это отвечаете "нет", никак не аргументируя. Хотя, не знаете даже про такой параметр.

При использовании переключающихся выходов из одного логического уровня в другой, "выбросы" малы, на уровне (0.2-0.3) В. Диоды защиты даже толком не открываются. Что видно из моих диаграмм.
А вы фантазируете, что они чего-то там гасят. Гасят открытые каналы выходных транзисторов.


Забывая про емкость. А ток перезаряда 100 пФ порядка 100 мА. Так что, ниоткуда не будет, значит?

Прежде чем кого-то просвещать, неплохо бы самому знать. Никакого пробоя здесь нет и в помине. Уж тем более, через воздух. Про ток перезаряда емкости опять забыли. Ток заканчивается только когда вся накопленная энергия перейдет в тепло и излучения.

Да, с ёмкостью у вас какие-то проблемы, явно:
Перл. Значит, по-вашему, заряженная до какого-то значения ёмкость = незаряженная? Браво.
Причем, я не стал вас "макать", а просто спросил:


Беда с вами.

Любите поговорить о чём-то своём? Не имеющем ничего общего с задачей?


Во, вдруг с потусторонним стабилитроном появляется ёмкость..
При закрытии (когда потенциалы на обмотке стремятся к выравниванию) она у вас разряжается, а не заряжается.
А скорость разряда определяеися импедансом открытого канала транзисторов в основном.

Это не важно, вам надо еще раздел про емкость поизучать. Полупроводники - позже.

Необратимый пробой бывает разных механизмов, совершенно не обязательно тепловой. И он может в итоге иметь не КЗ, а ХХ. И ваши рассуждения про ток - чепуха.

Редкая глупость. Впрочем, если вы про себя рассказываете, то ладно.

Остапа осенило!

Это правда. И не вижу ни малейшей причины относиться к вам иначе! Буду судить о вас по вашим заслугам. Пока что, увы, ничего достойного не вижу, ни по форме, ни по содержанию.

Да пожалуйста, сколько угодно. Только не хамите, и всё будет пучком. Я вас даже не замечу.
Единственное - стало интересно, - о каких таких моих заслугах вы говорите? Вы с ними ознакомлены?

Ну что дурачком-то прикидываться? Вы впервые со мной разговариваете?
Вы ж еще за прошлые "заслуги" не "отсидели"

Вы бы лучше ругали меня в личке. А то так заработаете процентов.
Пока. Постараюсь вам больше не отвечать.

"Остапа понесло..." ©
P.S.
Tanya, закрывайте тему!
Ничего нового и полезного Вы отсюда уже не почерпнете...

1) C изменением скважности ток, который можно снять с вывода ПИКа не увеличивается.
Он ограничен внутренними цепями на уровне 25мА при любом режиме работы.
2) Если запаять один вывод пика на землю, то ничего заметно греться не будет - слишкои небольшая мощность будет выделяться (<125мВт). Впрочем, если пик очень мелкий, а пальцы очень чувствительные.. то может быть и будет заметно.
3) Про защитные диоды - у того же Микрочипа видел аппликуху, где питание ПИКа осуществлялось от внешней антенны
(видел пример реализации аппликухи, где ПИК был вмурован в бетонную стенку гаража, и с него осуществлялся бесконтактный съем информации),
а для его запитки использовался небольшой внешний генератор на несколько сотен кГц с рамочной антенной, через которую осуществлялся и обмен информацией с пиком.
Так вот там выводы приемной антенны были подключены напрямую к ногам ПИКа, которые выполняли роль выпрямительного мостика.
Так что Микрочип не против использования кламп-диодов в мирных целях. В разумных пределах, разумеется.

Это не так. Особенно, когда речь идет об импульсном токе. Важна не только скважность, но и частота...

Попробуйте. Только подключите источник питания достаточной мощности, чтобы питание не "просело".

... В диапазоне СВЧ этот выпрямительный мостик также работает.

А кто б его спрашивал?

Кажется, была у Microchip аппнота, где сетевое 220V напряжение принималось через резистор 5MOhm, а потом ограничивалось защитными диодами. Для нахождения перехода сетевого напряжения через 0.

Кстати, да, мне не удалось найди в доках спецификаций на импульсный ток по выходам.
Absolute maximum rating дается как на любой ток. И через clamp диоды тоже.
Нигде нет зависимостей тока ни от длительностей импульсов, ни токов КЗ по выходам.
В принципе, их понять можно. Хоть это и не полная спецификация.
Эти разрешенные токи, конечно, меньше того, что может выдать PIC (ограничения внутренних импедансов гораздо выше). Но, они подпадают под запрет такими требованиями.
Выходное сопротивление каскада по постоянке около 0.45 В \ 20 мА = 23 Ома. Ток КЗ стоит ожидать около 5 В \ 23 Ом = 217 мА.

И тогда получается противоречие между максимальной разрешенной емкостью нагрузки и выходным током. Ток будет больше разрешенного. Здесь у майкрочипов недоработка.

Если ток через clamp-диоды меньше разрешенного. Типичная норма - всего 20 мА.
И опять они умалчивают. Ведь, например, при разряде статики, которую они гарантируют, импульсный ток через эти диоды будет гораздо выше.

Может, кто-то встречал дополнительные нормы для импульсных токов? Было бы интересно взглянуть.

Думаю, у Майкрочипов всё в порядке. А у Вас какая-то странная арифметика.

Голословно, не находите?

Надеялся на понимание подсказки. Разжевать?

Фигня полная. И ваша арифметика тоже.
Выходной каскад в ПИКе при токах в районе 25ма переходит в режим генератора стабильного тока.
Т.е. ток уже не зависит от нагрузки.
Вы бы хоть взяли и "покрутили в руках" пик какой-нибудь - сразу меньше вопросов было бы
Да и в даташите все написано русскими пикселами. Даже не интересно спорить. Просто не о чем.

Как говорят в Одессе - "не делайте мне смешно"

Ну, разжуйте. Может, я в чем-то и не прав, но не вижу.

И с чего это вы взяли? Полностью открытый МОП-транзистор ведет себя близко к сопротивлению. Откуда генератор-то?

Арифметика не моя, а вот фигня - Ваша. Поэтому, Вам - ваш же совет:

Удачи в изучении даташитов!

Насчет конденсатора параллельно катушке - все банально просто. При емкости, например, 0.01 uF индуктивность катушки уже остается "не при делах". Обычный заряд-разряд конденсатора определяет ток через PIC. В том проекте, что я выложил, легко в этом убедиться, задав величину индуктивности, например 100nH. Тока индуктивности при выключении не хватает, чтобы перезарядить конденсатор, требуется подмога от PIC`а. Оттого и броски тока. Особенно заметны при включении реле, когда никакой самоиндукции нет.

Мне вот безо всяких железных симуляторов кажется, что броски тока одинаковые... даже с катушкой...
Время ведь можно повернуть назад?

Выходной каскад порта (за некоторым исключением) двухтактный и может являться либо источником, либо приёмником тока.
(Ведёт себя действительно близко к генератору тока, ограничивая его при КЗ. Поэтому говорить о внутреннем сопротивлении не вполне корректно).
Сейчас нет под рукой нужной ссылки, но особенности КМОП-технологии Вы и сами утверждаете, что знаете.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот Вы откуда взяли эти цифры: 0.45 В \ 20 мА ?
Это, как понимаю, напряжение выходного логического нуля, но при каком токе - втекающем или вытекающем?
Даже если предположить, что вытекающий (чего, впрочем, не может быть), то это никак не говорит о внутреннем сопротивлении каскада и не может быть использовано для расчёта втекающего тока.
Если - втекающий, то втекающий откуда? Не с тех ли самых 5 вольт? Тогда откуда насчитался такой ток КЗ?



Вряд ли это хорошая идея. Микрочип регламентирует максимальную емкостную нагрузку для портов ввода-вывода совсем невысоким значением: всего 50пФ.

Результат натурного эксперимента

Нет, когда есть конденсатор параллельно катушке, с ощутимой емкостью, то броски тока заметные. А при совсем маленькой емкости она заряжается быстро. На картинке показан момент, когда катушка включается.
Ток через конденсатор 10nF макcимальный - около 40mA. А при 1nF - 30 mA. А при 0.1nF - 9mA.
Советую поэкспериментировать с LTspice. Программа небольшая, простая, бесплатная, удобная.
Время назад повернуть - я не против. Жаль только, что будет то же самое.

Если верить этим данным (сразу не обратила внимания...), то получается, что замыкать (обесточивать реле) лучше двумя нулями, а не единицами.
Тогда диоды точно не откроются (забудем о вредной емкости...), если падение напряжения для втекающего и вытекающего токов в "нуле" одинаковое.