Сработает ли стабилитронная защита на входе MCU - Страница 3

gavrik254 · 31.05.2009, 02:48

Сообщение от VERIFY

А почему всёже не первоначальная идея с ESD/EMI-фильтром, от того же STMicroelectronics? всем ведь вроде устраивает относительно ТЗ топикстартера, а если скомбинировать с изолирующим ОУ, то помойму вообще супер, а?

Я явно указал целевую область применения для варианта активной защиты - измерительный прибор. Т.е. его по определению суют куда ни попадя, и он должен не выгорать, а отключаться и крыть тыкателя матом

ESD/EMI-фильтр спасет от статики при манипуляция с кабелями и от некоторых типов наводок, например от близкорасположенных низкочастотных тиристорных регуляторов, да и то "условно-бесплатно"

. Для защиты от пробоя (или саботажа) на линии 400/600В его ну никак не хватит. Тривиальный предохранитель спасет, но он медленный, и на время его разогрева (по спайс-моделям до 300-400мс) энергию надо куда-то сливать. TVS это сделает, но может дать шумы порядка 1-5мв. Ставить простой ОУ в качестве "изолятора" можно и нужно, но его тоже надо чем-то защитить. Например, диодами к заведомо высоким по напряжению линиям питания. Я в каком-то приборе видел установленный специально для этих целей источник напряжения, кажется, это был какой-то тест-компьютер для авионики (наблюдал в разобранном виде).

То, что понимается под "изолирующими ОУ", достаточно сложная и дорогая штука (напр AD215 в розницу порядка 60-70$), и полоса у большинства узкая (АФАИК их строят по схеме ГУН/частотный детектор с изоляцией конденсатором или трансформатором).

Во многих советских стрелочных приборах (в Ц-шках/АВОметрах) ставили простое реле и триггер с контролем напряжения на рамке микроамперметра. При перегрузе стрелочника вход тупо отрубался. Вроде бы работало неплохо

.

VERIFY · 31.05.2009, 17:10

to gavrik254:

1. Вы меня не поняли или я некорректно мысль выразил, позже поправлюсь.
2. Откуда 400-600В?

gavrik254 · 31.05.2009, 17:21

Сообщение от VERIFY

2. Откуда 400-600В?

Было:

Сообщение от dpitikov Чт Май 28, 2009 2:56 pm

Моя цель: обеспечить на входе АЦП МК напряжение, всегда не превышающее допустимое для него (допустим, это 5В,что в моем случае - напряжение питания). Причем, повышенное напряжение,в основном, не помехи, а случайная (или сознательная) подача недопустимого напряжения. При этом важно, чтобы защита вносила минимальные искажения формы сигнала, если на входе АЦП именно меняющийся во времени сигнал с частотой до 1 МГц.
Вот как-то так.

Т.е. луддит или английский шпиён Вася Пупкин за банку варенья и корзину печенья втыкает фазный провод ко входу АЦП 8O

+ПыСы. Когда я проектировал систему многоканального видеонаблюдения для открытых территорий (стройки, склады, заводы; до образцов к сож не дошло), то на входы (UHF BNC) ДО предохранителей ставил ещё и газовые разрядники грозозащиты, причем линейка собиралась на отдельной плате, пряталась за металлическим пожарным экраном и подключалась к отдельному полюсу грозозащитного заземления. Есть варианты газоразрядников для запайки, есть под винт. Есть двух- и трехвыводные. Предохранители я тогда искал электромеханические с кнопкой возврата, но цена тех, что я нашел, вызвала легкий обморок

.

NiTr0 · 31.05.2009, 22:09

ИМХО - на вход последовательно АЦП резистор (номиналом поболее - лишь бы не влиял на точность АЦП и не сглаживал совместно с емкостью входа сигнал), + диодный ограничитель на диодах Шоттки либо быстрых диодах на землю и на +5 (либо - лучше на напряжение порядка Vref, формируемое тем же стабилитроном либо трансилом).
Резистор - снизит ток и в случае чего сыграет роль предохранителя.
Ну и + непосредственно по входу трансил тоже не помешает (хотя как у них с шумами - не знаю).

ForcePoint · 01.06.2009, 10:31

... вот было весьма интересное обсуждение http://caxapa.ru/128353.html.
Вкраце - если каналов АЦП больше одного, то диоды нервно курят в сторонке.

j2153 · 02.06.2009, 22:39

Не знаю про спец. фильтры, а со стабилитронами я пробовал, как показано на схеме в топике. Работает, защищает, но стабилитроны имеют очень большую собственную емкость, напрочь завалили мне весь сигнал. MOSFETами защищать не советую по той же причине: емкость под затвором у них около 8000 пик.
Поставил диоды (как тут обсуждалось) - всё стало нормально.

Теперь. Ясно, что при втыкании в розетку любой диод выгорит, 100%. Но ограничивать ток последовательным резистором нельзя: АЧХ неминуемо завалится на RC-цепочке, образовавшейся с емкостью входа и диодов. Можно конечно в параллель резистору компенсаторную емкость, но на практике точный подбор под равномерную АЧХ - это ОЧЕНЬ большой гимор, кто сам не пробовал

Я предлагаю вместо защитных резисторов поставить самовосстанавливающийся предохранитель; работал с такими, есть 600V x 150mA, а диоды взять шоттковские, у них малая емкость и для мощных, там, на ампер-два.
В этом случае при втыкании в розетку предохранитель отключится хотя и не мгновенно, но раньше, чем перегреется такой диод.
(Предположительно. На практике пока не опробовано.)

PS. Да, и есть нюанс при защите диодами. При превышении на входе уровня питания, такое избыточное напряжение сбрасывается в цепь питания. Так что в цепи питания должен тоже присутствовать очень крепкий стабилитрон, выдерживающий такой бросок тока и ограничивающий напряжение в питании; или конструкция самого блока питания должна гарантировать такой режим (что навряд ли, они обычно не расчитываются на втекающие токи).

NiTr0 · 02.06.2009, 23:30

Сообщение от j2153

Но ограничивать ток последовательным резистором нельзя: АЧХ неминуемо завалится на RC-цепочке, образовавшейся с емкостью входа и диодов.

А не нужно ставить большой резистор. Несколько десятков Ом уже достаточно, чтобы ток при включении в 220 снизить на порядки, а АЧХ он не сильно завалит. И диоды выживут...

j2153 · 02.06.2009, 23:37

220/10=22А. Диоды выживут, но резистор обуглится, не успеешь "ой" сказать. И его придется перепаивать, вскрывать прибор. А самовосстанавливающийся предохранитель остынет и сам включится. Разница есть?..

NiTr0 · 03.06.2009, 00:01

Сообщение от j2153

220/10=22А. Диоды выживут, но резистор обуглится, не успеешь "ой" сказать. И его придется перепаивать, вскрывать прибор. А самовосстанавливающийся предохранитель остынет и сам включится. Разница есть?..

А время срабатывания предохранителя, + какой бросок тока будет?

Хотя - зачем спорить, купите 1 предохранитель и включите его в розетку. Уверен - останутся от шего рожки да ножки...

j2153 · 03.06.2009, 00:31

Разумеется, перед тем, как использовать подобный предохранитель, сделал я такой эксперимент (надо же было проверить, можно ли на него положиться?)
Но чтоб не было пожара в случае неудачи, в качестве токоограничителя была выбрана нагрузка мощностью 2 кВт.
Предохранитель в 150mA отключился настолько быстро, что даже не было искры при соединении провода. Что меня неслабо изумило.
Собственное его (нормальное) сопротивление - порядка ома.