Hallo. Ich möchte mich mal ganz allgemein über Pegelumsetzung unterhalten. Praktisch habe ich hier ein Netzteil, welches 24V ausgibt und ich möchte nun am Microcontroller mit 3,3V checken ob die Spannung vorhanden ist. Das Problem habe ich bisher einfach mit einem Relais gelöst, also 24V schalten 3,3V. Nun möchte ich das aber verkleinern, so daß es in eine AP-Dose passt. Eine Pegelumsetzung mit Schalttransistor habe ich mir überlegt, aber auch Optokoppler. Was gibt´s noch für Möglichkeiten? Was wäre denn eine elegante Lösung?
Ben Avion schrieb: > Was wäre denn eine elegante Lösung? Normalerweise reicht ein Spannungsteiler. Wenn die "Massen" von 24V und 3,3V gleich sind, bringt ein OK keinen Vorteil gegenüber einem einfachen Transistor.
Ben Avion schrieb: > Praktisch habe ich hier ein Netzteil, welches 24V ausgibt und ich möchte > nun am Microcontroller mit 3,3V checken ob die Spannung vorhanden ist. Dazu solltest du uns verraten, ob das Netzteil elektrisch (Masse) mit deinem Mikrocontroller verbunden ist oder verbunden werden darf. > Nun möchte ich das aber verkleinern, so daß es in eine > AP-Dose passt. Falls eine gemeinsame Masse von µC und Netzteil eine Option ist, käme vielleicht ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen in Frage.
Ben Avion schrieb: > Die Massen sind getrennt. Wenn die Massen nicht verbunden werden dürfen, bleibt der OK. Wichtig wäre noch zu wissen, ob einfach das Vorhandensein einer Spannung festgestellt werden soll, oder ob diese auch innerhalb eines gewissen Bereichs z.B. 24V +-10% liegen soll.
Ben Avion schrieb: > Die Massen sind getrennt. Ben Avion schrieb: > Eine Pegelumsetzung mit Schalttransistor habe ich mir überlegt, Da wüsste ich nicht, wie du das machen willst. > aber auch Optokoppler. Das ist dann wohl die einfachste, billigste und kleinste Lösung.
Nur mal so als Überlegung, wenn ich den µC nun an das 24V Nt anklemme und über den versorgen möchte gibt es da doch sicher ein Linearregler zu. Wird der nicht verdammt warm, weil die Spannungsdifferenz so hoch ist? Dann hätte ich eine gemeinsame Masse und könnte einen Spannungsteiler nutzen. Sollte ich den dann mit Widerständen ausführen oder könnte ich zb einen aus einem R und einer Z-Diode herstellen, damit ich auch mit Sicherheit immer den 3,3V Pegel am Input des µC erreiche?
Ben Avion schrieb: > Eine Pegelumsetzung mit Schalttransistor habe ich mir überlegt, aber > auch Optokoppler. Was gibt´s noch für Möglichkeiten? > Was wäre denn eine elegante Lösung? Optokoppler mit 20V Z-Diode + Vorwiderstand am Eingang
Dietrich L. schrieb: > Ben Avion schrieb: >> Die Massen sind getrennt. > > Ben Avion schrieb: >> Eine Pegelumsetzung mit Schalttransistor habe ich mir überlegt, > > Da wüsste ich nicht, wie du das machen willst. > >> aber auch Optokoppler. > > Das ist dann wohl die einfachste, billigste und kleinste Lösung. okay :) die Transistorlösung ist quatsch ohne gemeinsame Masse, ist mir jetzt auch aufgefallen, da ja bisher noch die Massen getrennt sind. Danke für den Hinweis. Ich könnte den µC aber klar auch dann über die 24V versorgen, bisher ist der µC noch auf dem Steckbrett extern versorgt.
Ben Avion schrieb: > Nur mal so als Überlegung, wenn ich den µC nun an das 24V Nt anklemme > und über den versorgen möchte gibt es da doch sicher ein Linearregler > zu. Wird der nicht verdammt warm, weil die Spannungsdifferenz so hoch > ist? Da spielt auch der Strom mit: Leistung = Spannung * Strom. Ob das "verdammt warm" wird, hängt also auch vom Strom ab. Die Alternative wäre ein Schaltregler, da wird nur wenig verheizt.
Ben Avion schrieb: > Nur mal so als Überlegung, wenn ich den µC nun an das 24V Nt anklemme > und über den versorgen möchte gibt es da doch sicher ein Linearregler > zu. Wird der nicht verdammt warm, weil die Spannungsdifferenz so hoch > ist? > > Dann hätte ich eine gemeinsame Masse und könnte einen Spannungsteiler > nutzen. Um Masse von Netzteil und µC verbinden zu können, musst du nicht den µC aus dem 24V-Netzteil zu versorgen. Du musst nur sicher sein, dass dieser Verbindung nichts entgegen steht. Wir kennen deine Anforderungen/Aufbau nicht. Den µC unter Verwendung eines DC/DC-Wandler auch aus dem Netzteil zu versorgen, wäre natürlich eine Möglichkeit. So ein Ding kostet nicht die Welt (z.B. https://www.ebay.de/itm/272718624682, keine 80ct/Stk. im 5er-Pack), aber du müsstest dir dann natürlich überlegen, wie der µC den Spannungsausfall mitteilen soll, wenn die Spannung des Netzteils ausgefallen ist.
okay. Ich brauche nur noch eine Lösung dafür, wenn ich es an das eine 24V NT hänge, daß mir der Mikrocontroller mitteilt daß die 24V nicht mehr anliegen bzw das NT ausgefallen ist, bevor dann auch der µC ausfällt. Zudem sollte er dann das Programm stoppen, aber das löse ich irgendwie in der SW. Ich dachte an einen großen Elko hinter dem 24V/3,3V Regler. Nehme ich da einen normalen Elko oder so einen hochkapazitiven "Goldcap?" Ich messe mal den Stromverbrauch des µC, dann kann ich doch sicher rechnerisch die Entladekurve des Elkos ermitteln, wenn ich zb. von 1000µ ausgehe.
Ben Avion schrieb: > Ich brauche nur noch eine Lösung dafür, wenn ich es an das eine 24V NT > hänge, daß mir der Mikrocontroller mitteilt daß die 24V nicht mehr > anliegen bzw das NT ausgefallen ist, bevor dann auch der µC ausfällt. Eine einfache Methode wäre, den Spieß umzudrehen. Der µC sagt dir immer, wenn die Spannung vorhanden ist und du erkennst am Ausbleiben der Nachricht, dass die Spannung nicht mehr vorhanden ist. Bei sicherheitsrelevanten Überwachungen wäre dies die Grundlage für den Aufbau, i.e. immer wenn das OK-Signal ausbleibt, ist erstmal von einem Fehler auszugehen.
Ben Avion schrieb: > Ich dachte an einen großen Elko hinter dem 24V/3,3V Regler. Nehme ich da > einen normalen Elko oder so einen hochkapazitiven "Goldcap?" Am einfachsten ist es so:
1 | +--------+ |
2 | +24V ---|>|---+---| Regler |---- +3,3V |
3 | | +---+----+ |
4 | C | |
5 | | | |
6 | 0V ----------+-------+---------- 0V |
Dann kann der Kondensator relativ klein sein und die Spannung am Ausgang bleibt länger konstant.
Dietrich L. schrieb: > 0V ----------+-------+---------- 0V Das wäre wieder eine gemeinsame Masse. Es sollte erst einmal geklärt werden, was gegen eine gemeinsame Masse spricht. Ist zwingend eine galvanische Trennung notwendig? Dann ist der Optokoppler die beste Lösung. Ansonsten einen einfachen Spannungsteiler.
Danke für die vielen Antworten. Ja, den Spiess umdrehen ist eine super Idee! Jetzt habe ich soviel Input, ich glaube ich überlege mal von vorne :) Es wird ein gemeinsames Netzteil, eben diese 24V, der µC über einen Regler versorgt, ein entsprechend dimensionierter C am Eingang des Reglers, der den µC dann noch so lange versorgen kann das der auch ein NICHT-OK senden kann. Solange die 24V aber da sind, sendet der µC ein OK. Damit es am Eingang des µC, der die 24V überwacht keinen Mischmasch gibt, wegen möglicher schwankenden Spannungen, werde ich es wohl mit einem Spannungsteiler aus einem R und einer ZD lösen.
Ben Avion schrieb: > Ich möchte mich mal ganz allgemein über Pegelumsetzung unterhalten. > > Praktisch habe ich hier ein Netzteil, welches 24V ausgibt und ich möchte > nun am Microcontroller mit 3,3V checken ob die Spannung vorhanden ist. Das hat aber eher nichts mit "Pegelumsetzung" zu tun. Pegelumsetzung meint ja typisch Logikpegel. Also entweder H oder L, aber nichts dazwischen. Bei deinem Netzteil möchtest du aber wohl wissen, ob die Spannung im normalen Bereich ist. Wenn das Netzteil gerade wegen Überlastung oder einem sonstigen Grund nur noch 18V ausgibt, sollte der Controller das nicht als "alles in Ordunung" gemeldet bekommen. Wenn GND von Netzteil und µC verbunden sind (oder verbunden werden dürfen) dann ist in der Tat ein Spannungsteiler die einfachste Lösung. Mit dem gehst du an einen ADC-Anschluß des µC. Und wenn das geschickt gemacht ist, kann man sowohl Unterspannung als auch Überspannung detektieren. Und die Schwellen kann man in der Software festlegen. In Hardware wird das aufwendiger. Und wenn es galvanisch getrennt sein muß, dann noch mehr.
AN DEN ADC HABE ICH JA GARNICHT GEDACHT! Danke für den Input. Irgendwie bin ich seit 3 Tagen doof.
Axel S. schrieb: > In Hardware wird das aufwendiger. Und wenn es galvanisch getrennt sein > muß, dann noch mehr. Wenn bei einer Analogsignalauswertung eine galvanische Trennung nötig wird, ist es oft einfacher, den µC potentialmäßig mit auf die Signalseite zu legen und die Trennung auf der digitalen Ausgangsseite des µCs zu machen.
Danke für den Hinweis, das hätte ich nun auch so gemacht. nun muss ich noch heraus finden wie ich den Pegel für den Analog in anpasse, die Suchfunktion hat mir schon geholfen, bin aber noch nicht weiter.
Ben Avion schrieb: > nun muss ich noch heraus finden wie ich den Pegel für den Analog in > anpasse, die Suchfunktion hat mir schon geholfen, bin aber noch nicht > weiter. Hier reicht ein ganz normaler Spannungsteiler. Der max. Innenwiderstand des Teilers ergibt sich aus den Empfehlung der µC-Herstellers und den Anforderungen an die Genauigkeit. Zu niederohmig sollte er nicht sein, um den Eingang vor Zerstörung durch Überspannung zu schützen.
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