Hallo Ihr Profis,
ich hab hier eine Art Sensor-Signal mit 24 V. Das soll eine Schaltstufe
schalten, welche als Eingang ein 5 V Signal erwartet. Bisher ist das mit
einem LT-Schaltregler dazwischen gelöst. Ich finde, das ist etwas
oversized bzw. könnte doch auch viel billiger gehen.
Kann man das nicht einfach mit einer Zenerdiode machen (siehe Bild)?
Ich bin absolut kein Fachmann, aber ich habe mir gedacht, dass der 100k
Widerstand zur Strombegrenzung dient ((24-5) / 100k = 200µA) und der
andere als Pull-Down, wenn das Signal wieder weg ist (damit die Stufe
schnell abschaltet).
Haut das hin? Oder muss man das anders machen? Oder ist das doof?
Was hindert dich daran, einfach einen Spannungsteiler aufzubauen?
24V zu 5V, z.B. mit 20k und 5k, sparst dir die Diode.
Wenns auf den Stromverbrauch / Belastung des Sensors ankommt, kannst du
die Widerstände auch hochskalieren.
Mit einem Spannungsteiler aus 100 kΩ und 10 kΩ wird die Steuerspannung
von 5 V nicht erreicht. Es kommt auf den genauen Aufbau der Schaltstufe
drauf an (Schutzdioden?), ob eine weitere Vereinfachung möglich ist.
Das ist ein Spannungsteiler mit R1 und R2 auf 2,18V am Schalteingang und
einer Spannungsbegrenzung auf 5V durch die Zenerdiode.
Du musst den Spannungsteiler anders dimensionieren.
Das Verhältnis kannst du ausrechnen, die Werte dann je nach gewünschtem
Strom und Belastung.
Als Diode geht zB Reichelt, SMD ZF 5,6, wenn man sie denn braucht.
neg0r schrieb:> ich hab hier eine Art Sensor-Signal mit 24 V. Das soll eine Schaltstufe> schalten, welche als Eingang ein 5 V Signal erwartet. Bisher ist das mit> einem LT-Schaltregler dazwischen gelöst.
Was, Wie?
> Haut das hin?
Nicht ganz, der 100k zusammen mit dem 10k macht schon einen
Spannungsteiler durch 11, d.h. von deinen 24V kommen nur 2,2V am uC-Pin
an.
> Oder muss man das anders machen?
Ich würde das wesentlich niederohmiger gehen: zweimal 10k, eine
4,7V-Z-Diode, und noch 100nF parallel zum R2. So klappt das problemlos.
@Floh:
Ein Spannungsteiler ist hier vor allem deshalb schlecht, weil die
Sensorspannung von 24 V schwanken kann. Die Toleranz ist hier 18-30 V.
In jedem Fall muss die Sache funktionieren.
@Martin: stimmt natürlich, mein Pull-Down Widerstand ist ja gleichzeitig
ein Spannungsteiler. Blöd.
Aber wenn ich anstatt des 10k-Widerstands einen 100k nehme, müsste es
dann doch gehen - oder nicht?
Die Schaltstufe ist die hier:
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ips7071.pdf
Helmut Lenzen schrieb:> Um Stoerspitzen abzufangen.
Hm, ich dachte immer, das so ne Diode Störspitzen abfängt - oder geht es
hier um Spitzen, für die die Diode zu langsam ist?
Wie kommt man dann auf 100nF? Gängiger Wert?
Einen Widerstand >=10k und eine schnelle Diode (keine Z-Diode) in Reihe
mit Kathode gegen die Versorgung vom uC (5V?). Von der Anode über einen
kleinen R (z.B. 100ohm) auf den Pin deines uC.
Marko schrieb:> Es reicht ein 100k Widerstand am Portpin. Die 0,3mA bei 30V kann die> interne Diode locker ableiten.
Und dann hat man auch gleich eine EMV-freundliche Schaltschwelle von
2,5V... :-o
neg0r schrieb:> Wie kommt man dann auf 100nF? Gängiger Wert?
Ja. Damit ergibt sich mit den 10k-Widerständen eine Zeitkonstante von
ca. 0,5ms, was idR. eine gute Wahl ist.
Marko schrieb:> Es reicht ein 100k Widerstand am Portpin. Die 0,3mA bei 30V kann die> interne Diode locker ableiten.
Das hab ich auch überlegt gehabt. Aber irgendwie kam es mir nicht ganz
geheuer vor :) ..und anscheinend ist es das auch nicht:
> Und dann hat man auch gleich eine EMV-freundliche Schaltschwelle von> 2V... :-o
Kann man da irgendwie begründen, warum das so ist bzw. was da passiert,
dass das so "unverträglich" wird?
Lothar Miller schrieb:> Ja. Damit ergibt sich mit den 10k-Widerständen eine Zeitkonstante von> ca. 0,5ms, was idR. eine gute Wahl ist.
Ah, ok :] - so lang dauert es also dann zum Schalten (Kondensator zuvor
aufladen) bzw. Abschalten (Entladen) - gut :]
Michael K. schrieb:> Einen Widerstand >=10k und eine schnelle Diode (keine Z-Diode) in Reihe> mit Kathode gegen die Versorgung vom uC (5V?). Von der Anode über einen> kleinen R (z.B. 100ohm) auf den Pin deines uC.
Du meinst so wie in der Dateianlage? Es ist halt kein µC (ich hab mich
oben verschrieben) sondern eine Schaltstufe. Die wird selber auch wieder
mit den selben 24 V versorgt.
Also es is konkret so:
Ein Sensorsignal schaltet über einen Optokoppler momentan 5 V auf den
Eingang der Schaltstufe.
Die Schaltstufe wird mit 24 Volt versorgt.
Die 5 V zum Schalten kommen aus demselben 24 V Versorgungskreis (nur
eben über einen Schaltregler und dieser soll eben weg - finde ich).
Direkt die Schaltstufe über den Optokoppler versorgen geht nicht, weil
der Optokoppler nicht soviel Strom mag :)
Lothar Miller schrieb:> Und dann hat man auch gleich eine EMV-freundliche Schaltschwelle von> 2,5V... :-o
Wenns dich juckt dann mach halt noch nen 100n Kondensator gegen Masse.
Am besten nimmt man natuerlich Glasfaser, koennte ja jederzeit ne
Atombombe in der Stratosphaere ueber uns zuenden.
Warum nimmste nich nen Optokoppler zur Pegelanpassung? Primärseitig mit
Vorwiderstand für 24V versehen, sekundärseitig 5V ran (die du vermutlich
eh irgendwo hast) + Vorwiderstand.
Fertig.
Marko schrieb:> Wenns dich juckt dann mach halt noch nen 100n Kondensator gegen Masse.>> Am besten nimmt man natuerlich Glasfaser, koennte ja jederzeit ne> Atombombe in der Stratosphaere ueber uns zuenden.
Und anschliessend geht das Geschrei wieder los "Hilfe mein uC stuertz
immer ab"
Merke: So langsam wie moeglich und so schnell wie noetig schalten.
Helmut Lenzen schrieb:> Und anschliessend geht das Geschrei wieder los "Hilfe mein uC stuertz> immer ab"
Man muss ihn eben ordentlich befestigen. Dann fällt er
auch nicht runter.
:-)
Gruss
Harald
neg0r schrieb:> Du meinst so wie in der Dateianlage? Es ist halt kein µC (ich hab mich> oben verschrieben) sondern eine Schaltstufe. Die wird selber auch wieder> mit den selben 24 V versorgt.
Ja. Wobei:
- die 24V links das zu erkennende Signal -> 0V/24V
- die 24V rechts die Versorgung vom Controller -> 5V (Versorgung
Controller)
- Schaltstufe einen Eingang vom Controller -> 0V/5,4V...5,7V (5V +
Vfdiode)
darstellen.
Wie deine Schaltung nun genau aussieht habe ich ehrlich gesagt, mangels
Zeit, nicht verstanden.
Bernd schrieb:> Als Diode geht zB Reichelt, SMD ZF 5,6, wenn man sie denn braucht.
ZF 4,7 wäre deutlich besser geeignet, um die Spannung auf Werte
unterhalb von VCC zu begrenzen.
_elko_ schrieb:> Warum nimmste nich nen Optokoppler zur Pegelanpassung? Primärseitig mit> Vorwiderstand für 24V versehen, sekundärseitig 5V ran (die du vermutlich> eh irgendwo hast) + Vorwiderstand.> Fertig.
Ich hab eben keine 5 V und ich will die auch nicht haben, weil ich den
zusätzlichen Schaltregler vermeiden will :)
Marko schrieb:> Lothar Miller schrieb:>> Und dann hat man auch gleich eine EMV-freundliche Schaltschwelle von>> 2,5V... :-o> Wenns dich juckt dann mach halt noch nen 100n Kondensator gegen Masse.
Aber hoppala, so sensibel?
Es geht mir hier vorrangig um die niedrige Schaltschwelle von 2,5V an
einem zudem extrem hochohmigen Eingang. Da hilft auch kein
Kondensator.
@ neg0r
Nimm die Schaltung und fertig ist die Laube:
neg0r schrieb:> Dann fließt natürlich ein bisschen mehr Strom, aber egal 2mA tun ja auch> nicht weh.
Und der Strom erhöht die Störsicherheit des Eingangs: nicht jeder kleine
Furz kann gleich eine '1' erzeugen.
Vor ichs vergesse:
neg0r schrieb:> Bisher ist das mit einem LT-Schaltregler dazwischen gelöst.
War der potentialgetrennt?
Argh - zu spät - äh:
> War der potentialgetrennt?
es war der Lt3470
http://www.linear.com/product/LT3470
Ich denke der ist nicht potentialgetrennt. Damit meinst du galavanisch
getrennt -oder?
Galvanisch getrennt ist auf jeden Fall das Sensorsignal. Deshalb der
Optokoppler.
> Nimm die Schaltung und fertig ist die Laube:
Erstmal vielen Dank, Lothar!
Aber ich hab noch zwei kleine Fragen hierzu :)
Der 1k auf den Eingangspin ist nochmal zum Schutz gegen was?
Überspannugen auf der Groundleitung? Oder warum ist der nötig?
Die 3,3 k im Spannungsteiler sind so ausgelegt, das auch bei 18 V
Versorgung noch gerade schön 6 V vorhanden sind? Oder war des random? :]
Hi Lothar,
hab deine Schaltung mal in Pspiece nachgebaut (hier ohne den
Kondensator, der spielt ja keien Rolle für Ströme und Spannungen). Die
Diode zieht die Spannung am Spannungsteiler irgendwie nochmal deutlich
unter die 4,7 V runter. Liegt das an der nicht-idealen Kennlinie.
Bei 18 Volt (siehe Anlage) ist das dann doch weniger "was übrig bleibt",
als ich erwartet habe.
zenerdiode.png
(902 Bytes)
