|
Вопросы о SMH2010 Работа и применение контроллеров SMH2010A, SMH2010B и SMH2010C. |
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
08.02.2016, 09:56 | #1 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
защита входов АЦП (решено)
Какое максимальное напряжение держит вход АЦП SMH2010 без последствий? Интересует величина как положительного так и отрицательного напряжения. Подача =24В на вход приведет к выходу из строя? Какую схему защиты вы порекомендуете?
|
08.02.2016, 11:00 | #2 | |
Сотрудник Segnetics
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 18 157
Благодарил(а): 15 раз(а)
Поблагодарили:
665 раз(а) в 607 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Цитата:
Входы разных типов защищаются по разному. Схему защиты не рекомендуют наобум. Для правильного выбора схемы защиты нужно сначала понять, от чего защищаемся. От удара молнии или от монтажника с батарейкой в зубах. И с какой вероятностью происходит ожидаемое событие. На основании этих данных уже рекомендуют. __________________ Программа делает то что написал программист, а не то что он хотел. Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый. |
|
08.02.2016, 17:52 | #3 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
тип входа SMH2010: 4-20mA. Рассматриваемый случай: закорачивание токового датчика при неверном монтаже и пр. (на вход АЦП попадает постоянное 24В). Хотел использовать цепь супрессор SMBJ10A + самовосстанавливающийся предохранитель на 50mA. В связи с этим вопросы:
1. Какое сопротивления входа АЦП? Лучше схема входа 4-20 если не тайна. Есть схема на SMH2010C, но без номиналов. 2. Какой(ое) предельный ток/напряжение входа, чтобы без последствий? 3. Какую схему защиты порекомендуете? |
09.02.2016, 10:20 | #4 | |
Сотрудник Segnetics
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 18 157
Благодарил(а): 15 раз(а)
Поблагодарили:
665 раз(а) в 607 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Цитата:
2) Напряжение не более 4.5В 3) Самовосстанавливающийся предохранитель вам нужно заменить на быстродействующий плавкий, супрессор на 3.6-вольтовый __________________ Программа делает то что написал программист, а не то что он хотел. Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый. |
|
09.02.2016, 12:06 | #5 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Ниже 5В супрессоров не видел (может подскажете) + проблема у низковольтных (>10в) супрессоров большие токи утечки
(https://www.fairchildsemi.com/datasheets/SM/SMBJ10A.pdf), что будет влиять на точность. Заставлять монтажника после вылета плавкого предохранителя его искать не лучшая идея. Закончится жучком в цепи, с поправкой на русский менталитет. Супрессор при подаче 24В за 1-2 сек не успеет выйти из строя (можно ограничить ток, сузив проводники на пп) для самовосстанавливающегося предохранителя этого хватит. Нет ли на клеммах контроллера 5В (ток небольшой - нужно для подтяжки). |
09.02.2016, 12:24 | #6 | |
Сотрудник Segnetics
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 18 157
Благодарил(а): 15 раз(а)
Поблагодарили:
665 раз(а) в 607 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Цитата:
Самовосстанавливающийся предохранитель имеет слишком низкое быстродействие при использовании в паре с супрессором. Кардинально улучшить характеристики защиты можно, применив в качестве защитного элемента триггер, запускаемый чрезмерным напряжением на входе или чрезмерным током через собственный измерительный элемент. Тут уже можно будет и предохранитель самовосстанавливающийся ставить. Схему у меня не просите, это сильно выходит за рамки технической поддержки. Если бы входы можно было защитить дёшево и не расходуя 25% площади платы SMH2010 - мы бы это давно уже сделали. __________________ Программа делает то что написал программист, а не то что он хотел. Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый. |
|
09.02.2016, 15:46 | #7 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2013
Адрес: Москва
Сообщения: 600
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Если так боитесь за здоровье SMH2010 - то ставьте барьеры, и будет вам счастье
__________________ Всё, что нельзя выразить в цифрах — это не наука, это — мнение. |
09.02.2016, 16:21 | #8 | |
Senior Member
Регистрация: Aug 2013
Сообщения: 3 791
Благодарил(а): 12 раз(а)
Поблагодарили:
194 раз(а) в 190 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Цитата:
Для входа 120 Ом номинал 430 или 470 Ом. |
|
09.02.2016, 16:50 | #9 | |
Senior Member
Регистрация: Aug 2013
Адрес: Москва
Сообщения: 600
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Цитата:
Т.е. сопротивление дополнительного резистора должно быть не менее 520 Ом (510 Ом ближний в ряду Е24). При этом вход останется без защиты от отрицательного напряжения (если только нет диода внутри SMH2010). __________________ Всё, что нельзя выразить в цифрах — это не наука, это — мнение. Последний раз редактировалось Arsie, 10.02.2016 в 09:20 |
|
09.02.2016, 17:28 | #10 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2013
Сообщения: 3 791
Благодарил(а): 12 раз(а)
Поблагодарили:
194 раз(а) в 190 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Но это несколько лучше чем 24 В.
Последний раз редактировалось Arsie, 10.02.2016 в 09:20 |
09.02.2016, 18:48 | #11 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Идея на первый взгляд абсурдная, возможно даст решение.
Максимальное напряжение 4,5В это исходя из максимальной рассеиваемой мощности на резисторе ток/напряжение? по даташиту на atmega128A максимальное входное ацп равно напряжению питания (оно у вас 5В). Последний раз редактировалось Arsie, 10.02.2016 в 09:20 |
10.02.2016, 09:21 | #12 | |
Сотрудник Segnetics
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 18 157
Благодарил(а): 15 раз(а)
Поблагодарили:
665 раз(а) в 607 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Цитата:
5В+-10% = 4.5В __________________ Программа делает то что написал программист, а не то что он хотел. Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый. |
|
12.02.2016, 13:32 | #13 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Покритикуйте.
|
12.02.2016, 14:50 | #14 |
Senior Member
Регистрация: Apr 2012
Сообщения: 111
Благодарил(а): 2 раз(а)
Поблагодарили:
1 раз в 1 сообщении
|
Ответ: защита входов АЦП
Как изволите...
Ограничивающий резистор перенести в точку после диодной сборки (или поставить там еще один). Если нужно ограничить ток, то лучше это сделать один раз в ограничителе (масло масляное ) Тиристорная защелка не будет самовосстанавливаться, пока не сбросишь питание, это минус. Нужно предусмотреть, чтобы напряжение в точке Zen3_4 при отсутствии входного было равно нулю (для предотвращения паразитной запитки схемы) Последний раз редактировалось VaBo, 12.02.2016 в 15:02 |
12.02.2016, 15:43 | #15 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Резистор после самовостанавливающегося предохранителя, вместе с емкостью (желателен NPO XR5-7 обладает микрофонным эффектом) фильтрует короткие броски, которые верхний диод может не поймать.
Не понял про тиристор. Q1, Q2 VD13-VD14 это мощный стабилитрон с напряжением стабилизации около 4В. Думаю лучше убрать один диод чтобы понизить напряжение до 3,2-3,4В. Должно улучшить динамику. При нормальной работе напряжение на входе АЦП не превышает 0,02*120=2,4В. Верхние диоды в смещены в обратном направлении. Обратный ток 1n4148 на фоне шумов 10-ти битного ацп меги будет не заметен. Можно было бы испольовать сборку BAV99 но у нее очень ограниченная перегрузочная способность, которая нужна при больших минусах для срабатывания предохранителя. С7,С8 должны улучшить динамику при коротких мощных импульсах. |
12.02.2016, 16:34 | #16 |
Senior Member
Регистрация: Apr 2012
Сообщения: 111
Благодарил(а): 2 раз(а)
Поблагодарили:
1 раз в 1 сообщении
|
Ответ: защита входов АЦП
Про тиристор - мне показалось, что на двух транзисторах собран тиристорный аналог - сильно не разбирался.
Для аналога мощного стабилитрона выше крыши и одного транзистора, причем любой структуры. Короткие пики пусть лучше ограничивает RC-цепь после диодного ограничителя - т. е. и С перенести туда же. Основная задача - нагреть предохранитель. Про верхние диоды все ясно. Посмотрите на сборку BAV199 - там обратные токи сильно меньше. Может и чего получше появилось, - схемотехникой лет 6..7 уже не занимался... |
12.02.2016, 23:11 | #17 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Стабилитрон из пары транзисторов выбран по рассеиваемой мощности.
SOT-223 BCP56,53 при установке на медный полигон площадью 3-4 кв.см способен рассеивать больше 1 Вт. При сработке всех 6-ти 6x0,1x3,5=2,1вт . Поэтому два. Резистор RC цепи кроме завала ограничивает начальный ток через диод (его номинал д.б в районе 60 Oм чтобы большие не ставить). Поэт. он на месте. SOT-23 BAV199 слабоват. Можно шотки попробовать, но мне кажется тоже будет на грани. |
13.02.2016, 11:46 | #18 |
Senior Member
Регистрация: Apr 2012
Сообщения: 111
Благодарил(а): 2 раз(а)
Поблагодарили:
1 раз в 1 сообщении
|
Ответ: защита входов АЦП
К чему все эти долговременно-рассеиваемые Ватты, если нужно всего лишь "сжечь" предохранитель? Интересен Джоуль, а он у таких приборов не нормируется (у супрессоров - нормируется).
|
13.02.2016, 15:36 | #19 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Рассматриваемая схема показала себя не лучшим образом - напряжение стабилитрона плывет от температуры и нагрузки . Есть и другие недостатки Короче решил отказаться. Придумал другую схемку. Проще, технологичнее и предсказуемее. Развелась под маленькую платку устанавливаемую прямо на клеммы 2010 (благо рядом).
|
14.03.2016, 20:49 | #20 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Защита аналоговых входов + подтяжка на дискреты. Кому актуальна схема и печатка - выложу позже.
|
18.03.2016, 14:19 | #21 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Схема и печатка в протеле. Печатка получилась урезанная немного (засовывал в вырез платы другого проекта). Печатку желательно удлинить на 1 см. - можно будет использовать обычные клеммники под винт.
|
18.03.2016, 14:32 | #22 | |
Сотрудник Segnetics
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 18 157
Благодарил(а): 15 раз(а)
Поблагодарили:
665 раз(а) в 607 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Цитата:
Мы такую схему применили при переходе от модели С к модели D. В результате от этой схемы отказались на температурных входах - соответствующие контактные площадки под 6 супрессоров на плате контроллера есть, можно просто впаять и резисторы проверить, чтобы не нулевые стояли. См. лист 4 схемы принципиальной. По идее, на токовые входы их паяют. На токовый вход они не так сильно влияют, как на терморезисторный. __________________ Программа делает то что написал программист, а не то что он хотел. Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый. |
|
18.03.2016, 16:29 | #23 |
Senior Member
Регистрация: Aug 2008
Сообщения: 101
Благодарил(а): 0 раз(а)
Поблагодарили:
0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Схема не претендует на универсальность. В теме речь идет именно о защите входа 4-20. Прежде чем поставить на плату проверил на макете.
О супрессорах. С тех пор когда вы сделали 2010, ST начал делать серию smbj у которой утечки для 10-ти битного ацп с нелинейностью 2 МЗР вполне приемлимые. |
18.03.2016, 16:33 | #24 | |
Сотрудник Segnetics
Регистрация: Jan 2006
Адрес: Russia, SPb
Сообщения: 18 157
Благодарил(а): 15 раз(а)
Поблагодарили:
665 раз(а) в 607 сообщениях
|
Ответ: защита входов АЦП
Цитата:
__________________ Программа делает то что написал программист, а не то что он хотел. Добро всегда побеждает зло. Кто победил - тот и добрый. |
|