Der 4N35 U7 ist nicht richtig beschaltet. Ausgang ist nicht die Basis, sondern der Kollektor. Emitter auf Masse ist aber richtig. Die Basis lässt man i.A. frei. Bei U6 hast du es ja richtig.
ich möchte jeweils einen Ein- und einen Ausgang für 24V an eine
Raspberry Pico anschliessen:
Eingang: Reedkontakt schaltet +24V
Man nehme einen ollen Spannungsteiler. Optokoppler ist meist nur Fetisch.
Ausgang: Last < 0,5A High-Side - Ausgang 24V gegen Masse
Dafür gibt es fertige Treiber. Z.B. UDN 2981. Der ist zwar alt, reicht hier aber. Schalte 2 Kanäle parallel (er hat 8) und gut. Wenn es neuer sein soll, sowas wie BTS4141
Dein Ausgangs funktioniert so nicht bzw. der MOSFET wird sehr heiß. Denn wenn man 24V mit einem N-Kanal schalten will, braucht der für's Gate eher 34V. Darum nimmt man einen fertigen Smart Switch. Oder einen P-Kanal + Pegelwandler.
Neben den bereits genannten Vorschlägen (Optokoppler unnötig, High-Side-Switch) kann ich nur empfehlen alle GND-Pins des RasPi Picos auch mit der Masse Deiner Platine zu verbinden und nicht nur einen wie im Schaltplan gezeigt.
Der R-78CK-0.5 Spannungsregler sollte noch einen Kondensator am Eingang bekommen. Recom gibt 10µF an, wenn Du nicht jeden Cent 3x umdrehen musst würde ich 100µF nehmen.
Ich hab jetzt mal ins Datenblatt des R-78CK geguckt. Da ist überhaupt kein Kondensator zwischen Vout/GND. Dafür 1nF zwischen Vin/Vout.
Generell. Warum die 100nF an Vout? Das ist ja meilenweit vom RP2040 entfernt. Gleiches für VBus. Warum sollten da 100nF dran? Das ist ja ein RPi Pico nicht der nackte RP2040. Am Chip sind ja mehrere 100nF eh dran.
Warum die 100nF an Vout? Das ist ja meilenweit vom RP2040
entfernt.
Mit dem RP2040 hat das auch nicht direkt etwas zu tun. Der R-78CK ist ein Schaltwandler und mit den Filtern geht es darum, leitungsgebundene Störungen in Richtung Quelle und Last zu reduzieren (EMV). Es geht also mehr um die Umwelt.
Der Eingang wird schon auf sehr geringe Stromstärken reagieren. Ich würde hier (je nach Einsatzgebiet) noch einen zusätzlichen Widerstand parallel zur LED (oder Ausgangsseitig einen Pull-Up) einbauen, damit der Eingang nicht zu empfindlich reagiert. Zum Beispiel erst ab 3 mA.
Eventuell macht es auch Sinn, die Eingänge mit Kondensatoren gegen Radiowellen ab zu blocken. Damit sie nicht triggern, wenn jemand das Licht im Raum schaltet.
..., damit der Eingang nicht zu empfindlich reagiert. Zum Beispiel
erst ab 3 mA.
Bei 10kΩ und 24V hat die LED keine Chance einen Strom von 3mA zu bekommen.
Ein zusätzlicher Pull-Up, deutlich niederohmiger als der interne, und ein Kondensator zur Unterdrückung kurzer Störungen am µC-Eingang zusammen mit einer Aktivierung des Schmitt-Triggers ist sicher sinnvoll. Ein Kondensator parallel zur LED dient eher als ESD-Schutz.
Früher (tm) nannte man das wegen der Form einfach π-Filter.
Das ist richtig. Aber ich bezweifle, das der TE damit was anfangen kann. Und ausserdem finde ich das π gerade nicht auf der Tastatur :-)
Entkopplung verschiedener Baugruppen durch Filter in der Versorgung ist jedenfalls eines der Geheimnisse guter HF-Technik.
kann ich nur empfehlen alle GND-Pins des RasPi Picos
auch mit der Masse Deiner Platine zu verbinden und nicht nur einen wie
im Schaltplan gezeigt.
ich denke das ist nicht notwendig. Die GND-Pins sind schon auf dem Pico
bzw. dem W5500-EVB-Pico verbunden
Doch, die Masse von Pico und Deiner Platine an mehreren Stellen zu verbinden ist zu empfehlen.
Strom fließt immer im Kreis, was also über eines der anderen Pins rein fließt, muss auch über Masse irgendwo wieder raus.
Wenn viel Strom fließt, verschiebt der Widerstand am Massepin das gesamte Massenniveau auf dem Pico. Wenn Du mehrere Pins hast, reduziert dass dieses Problem. Das scheint mir bei dem von Dir bisher gezeigten Schaltplan aber eher weniger ein Problem zu sein, ist aber dennoch gute Praxis das zu vermeiden.
Was aber gilt ist dass der Rückstrom nach Masse möglichst nahe dem Strom auf dem Hinweg fließen möchte. Das ist desto ausgeprägter desto steiler die Schaltflanken sind. Die übrig bleibende Fläche die Du mit dem unterschiedlichen Hin- und Rückweg des Stroms aufspannst wird zur Antenne und strahlt Störungen ab. Natürlich werden auch die Signalflanken entsprechend verformt.
Deswegen mehrere Massepins anschließen, dann wird der Weg zwischen Hin- und Rückweg kürzer.
Bei 2-lagiger Platine versuchen einen möglichst gering unterbrochene Massefläche z.B. auf der Unterseite zu verwenden.
Nehmen wir einfach an, der TE hat einen Sonderposten
OK ergattert.
Wenn da schon Optokoppler drin sein sollten, dann sollte auch der DC-DC-Wandler als Übertrager (mit Sekundärwicklung) ausgeführt sein.
Es gibt Fälle, da kann auch mal fast die doppelte Spannung als Spike auf dem Netz sein. Dass kann auch viele lineare Regler in den Abgrund reissen, sofern es nicht einer für die Automotivbranche ist, der über 60V aushält.
Die andere Variante zum Schutz wäre eine ZD auf der 5V-Seite und eine Sicherung vor dem Spannungsregler.
Ausgang: Last < 0,5A High-Side - Ausgang 24V gegen Masse
Brauchst Du die 0,5A wirklich oder ist das nur ein Ausgang, um Signaleingänge/Relais zu bedienen? In dem Fall gäbe es nämlich andere schöne kurzschlussfeste Möglichkeiten.
Liegt vielleicht daran, dass der CK eben (auch) für negative Spannungen geeignet ist. Dennoch hätte ich erwartet, das bei der simplen Invertierung (S6) ein Kondensator zwischen Vout und GND hängt. Tut er aber nicht. Macht man das bei negativem Ausgang nicht?
Ausgang: Last < 0,5A High-Side - Ausgang 24V gegen Masse
Auch wenn die Dinger idR. mehr Strom können: nimm einen "Highside-Smartswitch" BSPxxx oder BTSxxx von Infineon oder einen BV1Hxxx von Rohm oder einen NCVxxx von Onsemi oder sonst einen. Damit ist der Ausgang bulletproof und braucht weniger Platz als das ganze diskrete Gebastel.
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