Wenn VCC (5V) ausfällt, ist es dann schädlich für die Chips, wenn noch
Eingänge an + geschaltet sind?
Details: Neben VCC gibt es noch 12 V. Über einen Spannungsteiler (siehe
Eingangsbeschaltung) sollen die Chips (HCT) bestimmte Pegel des
12V-Kreises abfragen. Jetzt ist mir aufgefallen, dass ich es nicht
verhindern kann, wenn VCC ausfällt, dass die Pegel des 12V-Kreises
weiter anliegen. Der Theorie nach soll man ja keine Eingänge mit H
beschalten, wenn VCC fehlt. Verhindern kann ich das nicht (der
12V-Kreis ist ein Kfz-Stromkreis) und daher die Frage, ob ich mir damit
ggf. die Chips zerstöre? Der Wicderstandswert ist eigentlich hoch genug,
dass ich keine Probleme vermute, aber genau wissen tue ich das gerade
nicht .. ?
Torben K. schrieb:> Wenn VCC (5V) ausfällt, ist es dann schädlich für die Chips, wenn noch> Eingänge an + geschaltet sind?
Hängt vom IC ab. Im Datasheet steht in den Abs Max die Maximalspannung
drin. Steht da beispielsweise Vcc+0,3V drin, dann sieht es schlecht aus.
Steht da jedoch ein absoluter Wert drin, wie 5,5V bei TTLs, dann ist es
zulässig.
> Details: Neben VCC gibt es noch 12 V. Über einen Spannungsteiler (siehe> Eingangsbeschaltung) sollen die Chips (HCT) bestimmte Pegel des> 12V-Kreises abfragen. Jetzt ist mir aufgefallen, dass ich es nicht> verhindern kann, wenn VCC ausfällt, dass die Pegel des 12V-Kreises> weiter anliegen.
Was zu Folge hat, dass durch die Schutzdioden der HCs Strom nach Vcc
fliesst. Je nach Widerstand und Stromverbrauch kann es dazu führen, dass
die Schaltung durch Eingänge parasitär weiterbetrieben wird.
Zulässig ist das jedoch bei den 4049 und 4050, da deren
Eingangsbeschaltung keine Schutzdiode nach Vcc hat, sondern anders
begrenzt wird. Da sind an den Eingängen bis 15V zulässig. Das ist
allerdings nicht in jedem Datasheet korrekt widergegeben, manchmal
schlägt der copy-and-paste Fehlerteufel zu.
Theoretisch ja, da dann ein Strom durch Schutzdioden nach (geplant 5V,
aber tatsächlich) 0V fließen.
Praktisch begrenz der 10kΩ Serienwiderstand diesen Strom auf 0,5mA, was
diese Dioden leicht verkraften. DB sagt "Camping current max. 20mA".
Torben K. schrieb:> Wenn VCC (5V) ausfällt, ist es dann schädlich für die Chips,> wenn noch Eingänge an + geschaltet sind?
Es ist nicht definierbar und damit zu vermeiden.
hmm ... bei 20K fließen max. 0,6mA rückwärts in den Chip. Da sehe ich
zwar keine akuten Probleme, aber elegant sieht natürlich anders aus. Ich
kann die 12V Bordspannung ja nicht abklemmen, wenn die IC-Schaltung
keinen Strom hat. Wie soll ich das denn jetzt machen? Eine saubere
Schaltung lässt sich wohl nur mit Optokopplern realisieren. Oder hat
jemand eine Idee?
Manfred schrieb:> Es ist nicht definierbar und damit zu vermeiden.
Hä - die Spannungen sind dabei soetwas von definiert ...
Und im Datenblatt finden sich klare Aussagen, auch zur Überschreitung
der Eingangspannung:
1
Limiting Values
2
V_CC supply voltage 0.5 ... +7 V
3
IK input clamping current V_I<0.5V or V_I>V_CC+0.5V [1] 20 mA
4
5
[1] The input and output voltage ratings may be exceeded if the input
Wenn du in der Folgeschaltung nur wissen willst, ob da ein 12V Kreis
aktiv ist oder nicht, dann kannst du mit Optokopplern den Kreis abfragen
und das ganze Problem löst sich in Wohlgefallen auf.
Als Nebeneffekt kannst du dir die Eingangsschutzschaltung nahezu ganz
sparen - es bleibt der Vorwiderstand für die LED im Optokoppler und ein
Pullup/Pulldown auf der Seite mit den HCT Bausteinen.
Das Layout war schon fertig, jetzt fange ich noch mal neu an :(
Matthias du hast recht, bis auf zwei spare ich alle Bauteile ein.
Lutz, mit dem 12V-seitigen Pullup-R wollte ich Schalter abfragen, die
selbst noch keinen Pegel haben, z.B. 2 Schalter in Reihe.
Der Rückstrom kann bewirken, dass die ganze Schaltung ohne
Spannungsversorgung komplett oder teilweise weiter läuft. Es hängt sehr
davon ab, wie hoch die Betriebsspannung (die eigentlich 0V sein sollte)
in diesem Fall ist.
Bei Schaltungen mit Mikrocontroller bewirkt der Rückstrom manchmal, dass
der Controller bei Einschalten seiner Spannunsgversorgung nicht korrekt
resetted.
Eine ganz simple Lösung dagegen ist, in ausgeschaltetem Zustand die
Versorgungsleitungen fast kurz zu schließen:
1
Schalter
2
Netzteil +5V o------------o\
3
\o---------o VCC Zur Schaltung
4
+--[===]--o
5
| 5 Ohm
6
|
7
GND o--+----------------------o GND
Das Problem kannst du mit Dioden ganz einfach verhindern:
1
+5V
2
o
3
|
4
|~| 10k
5
|_|
6
1N4148 100 Ohm | 10k
7
Eingang o---|<|--[===]-----+-----[===]----o Eingang des µC
Neues Layout (mit OK) fertig. Ist trotz 4 zusätzlicher ICs nur noch halb
so groß :) Habe sogar noch LEDs eingebaut.
Stefan, das braucht auf 12V-Seite aber eine Pulldown-Widerstand. Wenn
keine 12V anliegen, hat die Schaltung sonst immer H-Pegel.
Wozu ist der 100 R?
Matthias S. schrieb:> Wenn du in der Folgeschaltung nur wissen willst, ob da ein 12V Kreis> aktiv ist oder nicht, dann kannst du mit Optokopplern den Kreis abfragen> und das ganze Problem löst sich in Wohlgefallen auf.
Dafür brauchst Du noch nicht mal nen Optokoppler - denn dessen
Hauptfunktion, die galvanische Trennung, ist hier nicht nötig.
Es reicht einfach ein NPN-Transistor. Hinter den 12V-Eingang einen
Vorwiderstand, z.B. 47K, und damit dann auf die Basis des NPN.
Gerd E. schrieb:> Dafür brauchst Du noch nicht mal nen Optokoppler - denn dessen> Hauptfunktion, die galvanische Trennung, ist hier nicht nötig.
Im Kfz trotzdem nützlich, klein und billig.
Torben K. schrieb:> Optokoppler in Reihe mit LED und Z-Diode müsste doch auch funktionieren:
Jo, mit 2 LED in Reihe hast du aber den Ansprechpegel sowieso schon
erhöht, die Z-Diode ist vermutlich überflüssig.
Gerd E. schrieb:> Es reicht einfach ein NPN-Transistor. Hinter den 12V-Eingang einen> Vorwiderstand, z.B. 47K, und damit dann auf die Basis des NPN.
Ich finde, Optokoppler sind (viel) freundlicher beim Printlayout. Ich
habe noch nie verstanden, dass der Emitter nicht in der Mitte sein kann.
Da wo er ist, stört er fast immer, jedenfalls mich und bei digitalen
Schaltungen.
> Wozu ist der 100 R?
Um den Entladestrom des Kondensators zu berechnen. Immer wenn ich den
weglasse machen sich Leute Sorgen um die Kontakte der Schalter.
Torben K. schrieb:> Ich> habe noch nie verstanden, dass der Emitter nicht in der Mitte sein kann.
Ja, das ist wirklich selten. Die Amis und Japaner liefern ja wenigstens
den Kollektor in der Mitte, aber BEC oder CEB findet man praktisch nur
bei HF Transistoren. (wo es ja auch sinnvoll ist)
Stefan U. schrieb:> Um den Entladestrom des Kondensators zu berechnen. Immer wenn ich den> weglasse machen sich Leute Sorgen um die Kontakte der Schalter.
Sorgen bei 100nF ??? Na gut, wenn sonst alles i.O. ist
Eingangsschaltung_fuer_Chips.png
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