Quero proteger um pino com um isolador óptico para obter um sinal externo de um medidor elétrico (35VDC máx., 50mA máx., 240ms de largura de pulso). O objetivo é contar os pulsos.
Você tem alguns exemplos de esquemas para isso?
obrigado
Isso não deve ser muito difícil:
Vcc é a fonte de alimentação de +5 V do Arduino, o Vout vai para um pino de E / S.
O parâmetro importante para um acoplador óptico é sua CTR (Current Transfer Ratio), comparável à HFE para um transistor. Mas onde o HFE geralmente é de cerca de 100 para um transistor de uso geral, geralmente é menor que 1 para um acoplador óptico e, portanto, geralmente expresso como uma porcentagem, como CTR = 50%, o que significa que você obtém 5 mA por 10 mA.
Você parece ter corrente suficiente disponível, mas não precisamos de tudo. O CNY17-2 tem uma CTR de 22% min na entrada de 1 mA, para que possamos obter 0,22 mA. Como o Arduino trabalha a 5 V, o resistor de pull-up deve ter no mínimo 22,7 kΩ para permitir que o transistor diminua a saída. Você pode até subir mais, mas terá que ficar de olho na corrente de fuga do transistor. O CNY17-2 tem 50 nA baixos para isso, de modo que não causará nenhum problema. Há também um vazamento máximo de 1 µA no controlador AVR, mas mesmo isso causará uma queda de 100 mV com o transistor desligado, o que é seguro.
Os 100 kΩ também significariam que você só precisa de 50 µA de corrente de saída para reduzir a saída. Com uma entrada de 1 mA, tínhamos 220 µA de saída, então tudo fica pêssego. Para entrada de 35 V e uma queda de tensão máxima no LED de 1,65 VR1 deve ser no máximo 33 kΩ.
Você terá que verificar qual será a corrente na tensão de entrada mínima com este valor do resistor. Por exemplo, se a tensão de entrada puder ser tão baixa quanto 12 V, você precisará no máximo de 10 kΩ.
O diodo anti-paralelo protege contra conexão reversa e pode ser qualquer diodo, como um 1N4148.
Nota: os optoacopladores de saída Darlington, como o 4N32 da Oli, têm uma CTR muito mais alta, mas parece que podemos ficar sem isso, e os dispositivos Darlington são mais caros: o 4N32 é o dobro do CNY17.
Se você pesquisar no Google "optoisolator de pinos do MCU" ou similar, receberá muitas páginas com informações sobre como fazer isso.
Um circuito típico:
O optoisolador pode ser qualquer coisa semelhante à mostrada. Se você conhece a voltagem que deseja ler e procura na corrente de dados a corrente operacional típica do diodo de entrada, é possível dimensionar R1 adequadamente.
Por exemplo, digamos que o Vf para o diodo seja 1,2V, sua voltagem seja 35V e você deseje ter uma corrente de diodo de 10mA:
(35V - 1,2V) / 0,010A = 3380 Ohms.
D1 protege o diodo de entrada opto contra tensões reversas, uma vez que elas geralmente ficam apenas alguns volts reversos antes de morrerem. Se é provável que sua fonte de 35V produza um pico negativo ímpar (por exemplo, CA / indutivo), essa é uma boa idéia - mesmo que não seja, não dói tê-la lá apenas por precaução.
No lado do transistor, 1k a 100k funcionará na maioria dos casos.