Proteção de entrada do acoplador óptico

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Eu tenho que fornecer algumas entradas isoladas que aceitam 12-24V. Deve haver alguma proteção contra polarização reversa, sobretensão transitória e sobretensão permanente (até 40V) em algum grau.

Até agora, criei o seguinte circuito: insira a descrição da imagem aqui

  • R15 + R21 limitam a corrente direta a ~ 14mA a 12V e 30mA a 24V
  • O diodo TVS D1 (quebra ~ 13V) protege contra transientes e tensões acima de ~ 26V
  • D1 protege contra polarização reversa
  • R15 limita a corrente em caso de polarização reversa ou quando D1 está apertando

Esse design parece suspeito e simples. Perco alguma coisa ou deve funcionar como desejado?

EDIT: O
R21 foi criado para fornecer proteção adicional contra sobretensão transitória (ESD), porque o diodo TVS não se prende instantaneamente. Esse também foi o motivo da escolha de um diodo TVS em vez de um diodo normal. Isso é um exagero?

Como apontado, se era um pouco alto. Vou considerar algo mais como 580 Ohm para R15 e R21 para limitar a corrente para 10-20mA.

LTV357T

Rev1.0
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A folha de
AKR
@AKR: Apenas indica "CTR: MIN. 50% em IF = 5mA", mas talvez eu perca alguma coisa? Tanto quanto eu posso dizer de acordo com os diagramas e outras tabelas, é perfeitamente bom ter IF em torno de 10-30mA.
Rev1.0
Eu estou tentando apontar sobre a Vf que é no máximo de 1.4V e você está feedind 12 a 24 V.
AKR
@AKR: É por isso que existem resistores em série, limitando a corrente e diminuindo o restante da tensão.
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Respostas:

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O circuito é bom para proteger o diodo. Não conheço uma melhor.

Você não precisa se preocupar em proteger o diodo dos transientes. Se uma corrente grande (<1A) fluir através do diodo por um microssegundo, isso não prejudicará o diodo. Você pode usar um diodo zener regular em vez de um TVS.

Você pode considerar usar uma tensão mais baixa do zener (TVS), digamos 5V. Isso causará menor variação da corrente de diodo entre a tensão de entrada de 12V e 24V.

Os optoisoladores tendem a envelhecer mal e a CTR diminuirá com o tempo (ou pelo menos costumavam, talvez isso tenha sido aprimorado). Portanto, é uma boa idéia acionar o diodo com mais do que a corrente mínima para garantir que, com o tempo, o inversor de entrada continue acionando a saída. 10mA é provavelmente um bom número para um LED opto especificado no mínimo 5mA.

blakedude
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4

Seus resistores são muito menores do que precisam.

Com dois resistores de 390Ω, você obtém ~ 15 mA a 12VIn. O opto que você possui é caracterizado em 5 mA vF e 20 mA vF. A menos que você precise de uma resposta rápida, executar o LED no opto a 5 mA não deve prejudicar nada.

Provavelmente vale a pena ter certeza de que você está inserindo o opto em uma entrada de gatilho schmitt, se estiver entrando em alguma lógica que não possa lidar com transições lentas.

Além disso, não há razão para se preocupar com os dois resistores. Basta colocar o diodo diretamente no acoplador óptico. Isso reduzirá a dissipação no caso de alguém conectar a energia ao contrário.

Connor Wolf
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Obrigado pela resposta. Você tem certeza de que possui a folha de dados correta (LITEON LTV-357T)? Taxas da mina Se = 20mA como nominal e 50mA como máximo absoluto. A idéia com o segundo resistor era evitar um curto e limitar a corrente através do diodo.
Rev1.0
A idéia era que você tinha R15. É o R21 desnecessário. Além disso, o nominal não significa que ele não possa operar em uma vF mais baixa, apenas significa que esse é o ponto em que o caracterizaram.
Connor Lobo
Ah, também, o diodo provavelmente deve ser um diodo normal, não um zener. Na verdade, eu pensei que era um schottky, mas não tenho certeza de como é o seu primitivo de diodo schottky. Os zeners não devem ter linhas de ângulo reto assim, o símbolo zener adequado tem as linhas anguladas em ~ 45 °.
Connor Wolf
O R21 foi criado para fornecer proteção adicional contra sobretensão transitória (ESD), porque o diodo TVS não se prende instantaneamente. Esse também foi o motivo da escolha de um diodo TVS em vez de um diodo normal. Isso é um exagero?
Rev1.0
Em relação à corrente direta, pensei que seria melhor acionar o LED na área em que a CTR é melhor.
Rev1.0