Nešto oko in-out kod PIC

[Milan94]

Posto se u temu govorilo o napajanju Mikrokontrolera i gospodin macola je dao semu za napajanje ja imam pitanje da li moze da se iskoristi pomocno napajanje iz ATX napajanja.Ovo pitam zato sto se tamo koristi flyback pretvarac i da li takav pretvarac nebi pravio smetnje Mikrokontroleru.

[Gosha]

Milan94, evo odgovoricu ti ja.
Nisi pazljivo ispratio pricu o Macolinom napajanju mikrokontrolera.
Glavna stvar kod tog napalanja je sto su primar i sekundar tako izvedeni da imas sto manje kapacitivne sprege izmedju njih i da se sto manje prenose impulsi smetnji iz veoma "prljave" mreze na napajanje uC.
Pomocno napajanje iz ATX -a je uradjeno sa klasicnim trafojcetom gde je prilicno "jaka" sprega izmedji primara i sekundara tako da je moguc prenos smetnji na sekundar.
Pogledaj jos jednom kako je Macola predlozio da se namota trafo. Imas sve sazvakano i detaljno objasnjeno.

[Macola]

Goša je rekao sve potrebno.

[Milan94]

Hvala vam puno sada mi je jasno zasto treba koristiti Push-pull i torusni transformator ubuduce koristicu napajanje koje je objavio macola.

Pozdrav

[Macola]

Malo toga ću i da dodam na temu.

Koje god napajanje koristili, vrlo je korisno staviti na 5V crowbar zenericu BZW06 5V8B (za 5V Vdd).
http://www.google.rs/url?sa=t&rct=j&q=&e...4037,d.d24

U najmanju ruku, njena korist dođe do izražaja kad vam iz nekog razloga otkaže povratna veza na napajanju ili dođe do razornog udara u mreži.
Ta diodica će sačuvati MCU i njegovo okruženje a šteta će se svesti samo na napajanje (inače bi sve otišlo u PM).

Van te osnovne osobine, ta zenerica je sposobna da upije gličeve na napajanju koji mogu doći alaternativnim putanjama u MCU.
Pošto je na Vdd od MCU, na tom Vdd je osnova "preživljavanja" in/out pinova njihov interni klamp, sa internim diodama u MCU.
Kod na primer PIC MCU, te interne diodice su sposobne za čitavih +-20mA prema Vdd ili Vss respektivno.

Pa čemu nam onda služi ta crowbar? - pitaćete se.
Evo čemu:
U najvećem broju slučajeva se za MCU koriste ili serijski stabilizatori ili neka čoperska napajanja. Ni jedno od tih napajanja nije imuno na  "pumpanje" napona.
Odnosno, sva ta napajanja su predviđena da vrše stabilizaciju napona kada se struja troši iz njih, a ne kada nešto donira struju u njih.
Ukoliko se pojavi neki nehotični faktor koji će na primer kroz interne klampove pokušati da ograniči napone na više pinova odjednom (a te situacije su i više nego moguće posebno prilikom razvoja i montaže MCU okruženja) onda će se kroz te interne klamperice napon Vdd "prepumpati" iznad "smrtonosnih" 7V, gde je najmanja šteta "flešovanje" MCU, a najveća naravno pregorevanje.
Jedno od pouzdanih rešenja je shunt stabilizator za MCU, ali kada se očekuje pogon koji pokreće pozadinsku rasvetu LCD, dosta optokaplera ili nekih drugih izvršnih organa, onda shunt napajanje i ne bude baš ekonomično jer bi moralo imati parazitnu struju od bar jedno 300mA.
Kada stavite crowbar zener sa korišćenjem uobičajenih napajanja, onda se ona "brine" o mogućem "prepumpavanju" napajanja i već sa manje od 7V na Vdd će kroz nju teći možda i 10A.

Crowbar zener su specijalnokonstruisane diode, koje mogu kratkotrajno podneti strahovite udare bez oštećenja a pri tom ograniče napon na svojim krajevima, a ukoliko pojava potraje izvesno vreme, za razliku od običnih zener koje bi otišle u prekid, crowbar diode su konstruisane tako da "zavare" svoje krajeve i naprave kratak spoj čiji je kapacitet onoliki koliko su debele nožice od crowbar diode, a to su već stotine ampera.

Dakle, ukoliko dođe do situacije da napajanje poraste iz nekog razloga, i da taj porast nosi neku veću količinu energije (primer proboja serijskog regulatora, ili otkazivanja povratne veze na nekom čoperu),  crowbar dioda će napraviti vrlo čvrst kratak spoj i postaće jumper debeo koliko su i njene nožice.
E sad, na dizajneru je da od napajanja ka njoj napravi nezavine pcb, a od nje ka ostatku sklopa druge linije.
Crowbar dioda će namerno "ubiti" neispravno napajanje a pri tom sačuvati sve iza.

Cena joj nije naivna za jednu diodu u tom kućištu ali je beznačajna u odnosu na ono što može sačuvati u najgorim situacijama.
http://www.mouser.com/ProductDetail/STMi...VUTQ%3D%3D


Nekada davno sam koristio L296 za napajanje MCU okruženja i imao sam situaciju da iz nepoznatih razloga probije njegov izlazni tranzistor.
Na žalost nisam upotrebio nikakav crowbar (i ako to taj čip ima) i pošto je na toj mašini napajanje bilo 24V 70A, to mi je pokidalo sve živo u kontroleru, pa čak i štampane veze.
To je bilo pre mnogo godina i koštalo me je par hiljada nemačkih maraka, i od tada pa na dalje sam pod obavezno stavljao crowbar.
U Kraljevu je došlo do slučaja da isti taj L296 probije, ali tamo sam imao crowbar i sve se završilo na crknutom L296.
Stavio sam niskoenergetsko napajanje i naravno opet crowbar.
Od tada više NIKAD nisam upotebio taj čip!

Već tada u ranim fazama rada sa MCU na mašinama, prešao sam na galvanski razdvojena i nisko energetska napajanja, bez obzira da li je MCU okruženje galvanski razdvojeno ili ne.
Osnovna pravila su bila da napajanje mora ići kroz niskokapacitativni transformator, sa vrlo ograničenim kapacitetom prenosa reda max. 10-tak W, i crowbar obavezno posle njega.
Od tog momenta više nisam imao ni jedan jedini problem tog tipa.

-----------------------------------
Napajanje je polazna tačka nekog sklopa i mora biti maksimalno pouzdano jer posledice skupo koštaju.

Mnogi TV majstori su imali prilike da vide kako razornu štetu može napraviti napajanje kada poveća napon na izlazu.
Maltene uništi veći deo celog uređaja.
Napajanje se može napraviti ekstremno pouzdano ali Marfi uvek vreba iza ćoška.
Imao sam prilike videti i najpouzdanija napajanja velikih svetskih imena proizvođača, da otkažu i podignu napon, i pri tome sprže sve iza.
Nikad ne recite "nikad" :-)
---------------------------------------------------
Mnogi odavde veruju topljivim osiguračima. Naravno i treba im verovati jer nas čuvaju od požara neke instalacije.
No mnogi takođe ne znaju vremensko strujnu karakteristiku topljivih osigurača i zamišljaju je kao mali Perica onu žensku stvar.

Istina je mnogo "bolnija" nego što pretpostavljate :-)

Struja pri kojoj će neki topljivi osigurač (pa i oni najbrži) pregoreti, veoma zavisi od vremena.
U prevodu, za periode koji su veoma kratki može biti potrebna nekoliko desetina ili stotina puta veća struja, od one koja piše na njemu, da bi osigurač pregoreo i zaštitio stvari iza.


Evo jednog vrlo vrlo poučnog dokumenta od renomirane firme "Schrak" koja proizvodi između ostalog i prvoklasne osigurače:
http://www.google.rs/url?sa=t&rct=j&q=&e...7178,d.Yms

Iz dijagrama sa strane 14. se vidi da osiguraču deklarisanom za 25A treba slovima 1.1 Kiloamper da bi pregoreo za 1mS !!!

Za poluprovodničke komponente 1mS je čitava večnost i zato su poluprovodnici najbrži osigurači na žalost :-)

Dijagram se odnosi na snažne osigurače koji se ne primenjuju u elektronskim sklopovima manje snage, ali dijagram je potpuno prenosiv na male staklene osigurače koji se primenjuju u elektronici. Potpuno prenosiv u skladu sa redom veličine deklarisane  struje.

Na žalost to je ono što je istina po tom pitanju. Verujem da će mnogi sad bolje sagledati mogućnosti topljivih osigurača.

Pozz

[Želja]

Macola, - lepo objašnjeno.

Mnogo puta mi ljudi nisu verovali kada sam govorio da stakleni osigurači služe samo da se štampana ploča ne zapali usled kvara na nekoj komponenti, - to mu je jedina fukncija i NE MOŽE osigurač zaštititi poluprovodnike od crkavanja !

Kada uhvatiš malo vremena napiši i tekst o uzemljenju MCU, ( spominjano je već u ovoj temi).

Pozdrav
Želja

[vojinilic]

Samo bih da dodam jos jednu stavku za transile koje je Macola opisivao. Ja te komponente dosta dugo koristim, i kao sto je i Macola to rekao stavljam na napajanje MCU-a, a takodje na sve linije sa spoljnim svetom (dig. ulazi, tasteri itd.). Dodao bih samo da je takodje izuzetno vazno koristiti transile i kod baterijski napajanih uredjaja. Npr. pre par godina sam projektovao neki u uredaj koji se napajao sa dve Li-Iob redno vezane baterije. Punjac je bio na 12V, tj. eksterni adapter koji sam isporucivao uz uredjaje. Na tom konektoru sam postavio transil od 12V. Posle godinu dana dolaze ljudi da mi se zale kako ne radi uredjaj. tj. adapter za punjac se uvek iskljuci kada ga ubace u ovaj uredjaj. Neko id korisnika uredjaja je uzeo napajanje od laptopa koje je 19V i ubacio ga u moj uredjaj. Zbog postojanja transil, desilo se to da je samo on pregorio, ali je zastitio ceo uredjaj. I to mu je i bila namena.

Takodje ga dosta cesto (citaj uvek) koristim na komunikacionim linijama (USB, PROFIBUS, CAN, RS485 ...).
Dosta su jeftnini, a posao koji obavljaju oko zastite je neverovatan. Tako da kao sto je i Macola ve rekao, treba dodati ovo parcente silicijuma i ceo hardware posta dosta imuniji na prenaponske udarce.

Pozdrav,
Vojce

[vojinilic]

Slike će reći više od reči.


Malo tumačenja nekih sitnica iz kojih ćete saznati dosta toga, a možda ukapirati i model razmišljanja...





Prva fotka odeljak 1):

Univerzalni PNP ili NPN input ili AC input (stanje, zero srossing ili šta već).
-Za 24V standard 2k2 i zenerice 2 x 12V,
-za 12V standard 1k i zenerice 6v2.
PC814 (824 ili 844) ili LTV814 (824 ili 844) su optokapleri sa dve LED antiparalelno. CTR im je veći od 20% sa svega 1mA na LED.
Naravno, kao i ostalim optokaplerima sličnog tipa, maksimalna struja LED može biti do čak 50mA
Prvi od razloga za korišćenje LTV8x4 je mala struja potrebna za LED, drugi je aplikovanje bilo kog polariteta ili AC napona, o trećem razlogu ću kasnije.
Tr i Tf su isti kao kod PC817, oko 5uS, izolaciona sposobnost takođe.
Razlog stavlajnja serijskih zenerica je podizanje margine šuma na polovinu napona očekivanog signala.
Razlog paralelnog 4K7 sa LED je imunost na kapacitativna pražnjenja u dugačke vodove ulaza koji mogu biti dugački i desetine metara. Taj otpornik nebitno utiče na struju optokaplerove Led (Uf_led oko 1,3V).
Ako se očekuje enormna elektronska buka od nekih frekventnih regulatora, servomotora ili slično, paralelno sa 4k7 se stavi od 100n do 1uF SMD, pravo na noge optokaplera. 2k2 i taj kond formiraju niskopropusni filter. Vrednost se bira zavisno od frekvencije i intenziteta buke. Postiže se inzvaredna imunost, žrtva je izvesna latencija ulaza (bez toga je inače oko 5uS).

Prva fotka odeljak 2):

-NPN izlaz za 10A bez hlađenja sa IRFZ44N (zato što je superjevtin a moćan),
-isto sa darlingtonom BD649 za 2A bez hlađenja (jevtinija verzija za pneumatske ventile ili neke druge manje potrošače),
-na izlaz se mogu priključivati releji, kontaktori, snažni elektromagnetni ventili ili elektromagneti, takođe i niskonaonski DC elektromotori.
-klamp je izveden lokalno montiranom diodom odmah pored mosfeta ili BJT, doda je 1n400x kada se očekuje uklapane do nekoliko Hz, a ako se očekuje uklapanje nekoliko stotina Hz ili više onda 1N540x.
-Lokalni elko od 1000uF niskoinduktivno prikačen na grupe od po 8 izlaza.
-Kada se koristi mosfet onda mora stabilizator od 10-12Vmax. zbog sigurnosti gejtova mosfeta (+-20Vmax),
-za BJT ne treba stabilizator nego se jednostavno kolektori optokaplera spoje na 24V.

Inače, za 15-16 godina i oko 200 raznih PLC sa PIC od kojih nikada ni jedan nije stao, raznih veličina od 24-128 in-out, nisam upotrebio ukupno tri-četiri releja :-). Kontaktore preko SSR za velike motore, SSR za neke malo manje snage i ništa dalje od toga što se sklopne tehnike za 230-400VAC tiče.
Ne volim ih pa to ti je :-).
Škljocaju, kidaju im se žičice unutra i sasvim lako mogu da dovedu opasnih 220 na 24V, gore im i klimaju podnožja, varniče, a i onako moram da stavim RC član i sa SSR.
Zašto onda da se izlažem blamu da mi neka mašina stane zbog rasklimanog podnožja releja ili lošeg kontakta?
Osim toga, lokalni majstori čim vide releje počnu to da vade i vraćaju zbog neke mehaničke ili hidraulične greške na mašini, jer svi se odmah hvataju za struju kao izvor problema (posebno električari i hidrauličari). Ovako kada vide tranzistore, ne pipaju ništa pa me zovnu telefonom lepo a ja im dam smernice oko hidraulike ili mehanike, jer struja se ne kvari kada se dobro sastavi (osim groma direktno u najbližu banderu :-). Oni to lepo reše po uputstvu.
Vuci siti i koze na broju, a reputacija na mestu gde treba da bude :-)
Imam na primer jedan kontroler u Ugrinovcima, gde preko pola cikluse dotične mašine (oko 2 minuta na svaka 4 minuta), kroz moje mosfete (i to TO-252) gruva po preko 60A struje!!! Istočnonemačko -ruska mašina sa 39 ogromnih hidrauličnih ventila (nema ni jedan ispod 4A na 24VDC :-). Tom strujom se komotno zavaruje sa elektrodom od 2.5mm. Sve to lepo ide kroz mosfete i pcb i naravno originalne Phoenix konektore jer se ne bih usudio da stavim druge za tolike struje (1 euro po šrafnom mestu).
----------------------------



Druga fotka odeljak 3):

-Supresovanje gličeva i prenaponskih pojava koje mogu nastati na dugačkim vodovima potrošača, a zbog njihove sprege sa drugim vodovima ili zbog induktiviteta potrošača, kao i zbog induktiviteta samih vodova.
Postoje dve ptanje supresije:
-kroz klamp diodu, lokalno jer tu i treba zato što se tu klampuju i vodovi dotle, a koji mogu biti dugački i po neku destinu metara ili više.
-kroz milerov integrator zbog Cdg mosfeta a zbog namerno vrlo velikog otpora gejta. Svakoj strmoj pojavi će drastično biti ublažen nagib i njena energija delom potrošena kao toplota na mosfetu, delom odvedena kroz klamp diodu u elko od 1000uF. Toplota na mosfetu je malena, i moguće je svičovanje sa do 1KHz i strujama od 10A kod čistih induktivnih potrošača a bez hlađenja mosfeta. Takođe je tom metodom umanjen efekat forward recovery klamp diode i ESR-ESL od 1000uF. Istim potezom su izbegnuti ogromni elkos koji bi bili nužni za set od na primer 8 elektromagnetnih ventila kojima treba nešto reda 5A i svi stalno nešto "škljocaju"... Dakle na svakih 8 po svega 1000uF.
Ista metoda supresovanja gličeva je i sa BJT gde se takođe koristi milerov kapacitet i takođe je 2k2 taman dovoljan za bazu, a da se ne mora menjati vrednost. Pull down je sasvim jasno čemu služi u oba slučaja.
Kod BJT odvodi Icb0, kod mosfeta povećava Rg na 6k9 u isključenom stanju i forsira Milerov integrator.
Cena tog načina je maksimalna brzina svičovanja od oko 1KHz. Uostalom ta sa sporim optokaplerom nije ni pametno brže raditi. Kada mi treba brzi PWM onda koristim optodriver TLP250 sa 130nS Tr i Tf.
PWM ostane potpuno konzistentan izvornom na PIC (jednaki Tr i Tf, ujedno i +-1.5A drive za vrlo snažan mosfet ili IGBT). Kada se koristi TLP250 onda na 5V PIC treba 330R za njegovu LED.
(inače ni malo privatno ne volim 3v3 pic zbog manjih margina šuma i lošije kompatibilnosti sa mnogim korisnim periferijama)

Druga fotka odeljak 4):

-na ulaznim pinovima PIC ostaje isti otpornik koji dimenzioniše struju za LED optokaplera kada je izlaz. dakle na svim in-out pinovima 680R, odnosno nema promene za in ili out.
-kada je na ulazu taj otpornik sa internim parazitnim kapacitetom ulaza formira niskopropusni filter za HF pojave.
-putanje gličeva su kroz relativno niskoimpendansni 4k7 ka Vdd i kroz parazitni C ulaza.
Naravno, dobar decoupling PIC je nužna stvar. Minimalno 100n multilejer na samim pinovima napajanja i bar 100uF malo dalje.

Reset linija se izvodi sa relativno niskim impendansama. Kada je baš kratko izvedena onda je dovoljno oko 4K7, a ako je dugačka i produžena do serijskog porta za bootload, onda 1K i 100n preko njega ka Vdd.
--------------------------------------------------------
Tipična AGND za 28-40 pina PIC MCU je na strani A porta, ujedno su i AN ulazi niskošumniji na toj strani PIC. Za finija merenja treba preferirati anaogne ulaze na toj strani PIC.

------------------------------------------------------
------------------------------------------------------
Treći i poslednji razlog korišćenja LTV814 (jednostruki) LTV824 (dvostruki) ili LTV844 (četvorostruki) može se videti iz pažljivog posmatranja pcb za moj mini PLC (24 dig in-out, RS232, LCD, tastatura od 5+1 taster, opciono 2 PWM, SPI, I2C, za ekspanziju do 56 in-out ili šta drugo). Sve ista pcb bez izmena.
Sasvim normalno SMPS napajanje push pull tipa sa 13-36VDC na 5VDC, sa parazitnim kapacitetom od 20-50pF sa 24V ka Pic.


Samo preokretanjem optokaplera (rotacijom za 180 stepeni) mogu birati za bilo koji in-out od ovih 24, da li će biti in ili out. I to u grupama po jedan (LTV814), po 2 (LTV824) ili po 4 (LTV844).
Ako mi trebaju ulazi, napunim sa zenericama i otpornicima za to ako mi trebaju izlazi onda na ista mesta napunim mosfete ili bjt i klamp diode.



Eto toliko od mene.

Pozz

Macola,

ja bih samo dodao jos jednu sitnicu na ovu semicu. Ja koristim takve digitalne izlaze, pri cemu jos koristim i strujnu zastitu izlaza na sledeci nacin. Na slici je dat samo nacin prekostrujne zastite. Tu naravno dolazi i zastitna dioda, kao i transil protiv ESD zastite.

Poz,
Vojce

[Macola]

Vojče,

Strujni limit kontinualnog tipa je korisna stvar jedino ako digitalni izlazi imaju vrlo dobro ohlađen tranzistor.
To u praksi obično nije slučaj i radi malog smeštajnog prostora se tranzistori zbiju jedan do drugog i bez hlađenja.

Sa kontinualnim strujnim limitom a bez odličnog hlađenja to prediscipira i pogori i sebe i sve u njegovoj blizini pa pregreje i ošteti čak i pcb.
Polazimo od premise da ne postoji individualni povratni monitoring napona na svakom izvršnom organu koji je pokretan izlaznim tranzistorima (bilo bi besmisleno jer bi oduzelo ogromne resurse ulaza).
To automatski znači da vreme kod kontinualnog strujnog limita nije određeno i ograničeno, te može potrajati nekoliko desetina sekundi ili više, što će dovesti do raspadanja izlaznog tranzistora.

Na primer, zamisli da treba da obezbediš limit za neki hidraulični ventil kome treba tipičnih 2.7A pri 24-28VDC...
Kod kratkog spoja špulne ventila, na tranzistoru će se (ako je limit npr. na tačno 3A) discipirati slovima 3A x 24V, odnosno 72W čiste termike.
Za to je potreban hladnjak veličine oba hladnjaka za Bato MM, a to bi značilo da kontroler sa 16 izlaza ne bi mogao stati u dve gajbe za pivo, ili možda mali hladnjak na sve tranzistore pa brzi termalni indikator koji će šutnuti pobudu.
Opet i to nije baš slatko rešenje jer taj hladnjak mora imati izvrsnu poprečnu provodljivost (princip izotermalnog bloka), odnosno bar 10mn debeo zid na koji se šrafe tranzistori i to za max . dužinu te "štangle" od nekih 150mm i širinu bar 100mm, jer za veće dužine termalna zaštita ne bi videla događaj na najudaljenijem tranzistoru... A dodatno je tu i poprilična termička inercija tolikog komada aluminijuma (radije bih za takvu opciju birao bakar zbog veće provodljivosti i manje specifične toplote od aluminijuma, mogla bi se upotrebiti bitno manja "čokoladica").
-----------------------------------------------------------------------------------------
Kad mi je potrebno ja to radim na sledeće načine:

Kod digitalnih izlaza gde mi je sumnjivo stanje oko instalacije i gde postoji mogućnost da neko gazi-pomera kablove, stavljam isključivo neregenerativnu strujnu zaštitu latch tipa. Na primer umesto Q2 na tvojoj šemi tiristorče tipa BT169d ili BRX4x ili MCR101 i slično tome. Tako kada mi treba za neki konkretan izlaz.

Još radije vršim grupnu zaštitu jednim shunt na svakih 8 vrlo snažnih tranzistora (uopšte ne koristim slučajno jevtini a veoma moćan IRFZ44N koji je svega 60 din na primer u Retam, i to na q=1 komad, a glatko podnosi jednokratan udarac od 160A).

Zaštitu vršim na sledeći način:
Shunt nadgledam sa jednim tranzistorom (Vbe prag) i kolektorom tog tranzistora napajam na primer LED od MOC...
Slika će ipak reći više od reči, da ne razglabam mnogo.


  Out_cl70A.pdf (Size: 25,78 KB / Downloads: 46)

Kod prekoračenja od oko 70A za bilo koji tranzistor iz grupe ili više njih, Q1 će pokrenuti LED od MOC3020/1/2/3 (biram najradije MOC3023 zbog 5mA LED), i MOC će zalečovati jer mu je hold struja vrlo mala.
Istovremeno će šutnuti sve mosfete na Vg < 3,2V, što je ispod njihovog tresshold, i obezbediti za povratni optokapler npr PC817 bar 4mA kod samo jednog aktivnog izlaza, odnosno 32mA sa svim aktivnim izlazima. To je u optimalnom rasponu LED od PC817 te nije problem.
Šta se događa dalje:
Ako je bilo koji od izlaza aktivan, MOC će moći da zalečuje i da vrati kroz PC817 izveštaj na MCU, a ako je probio neki od mosfeta onda mu ni Bog ne može pomoći, već stanjena pcb na mestu koje je naglašeno strelicom. Ta stanjena pcb je u funkciji Marfijevog osigurača, kad sve otkaže, i štiti ostatak pcb od isparavanja.

Na primer stvar je zalečovala iz nekog razloga, npr. kratak spoj na nekom organu koji pokreće.
Kako odlečovati?
Jednostavnim isključenjem svih izlaza iz MCU.
Tada MOC gubi uslov hold struje i sve se nastavlja normalno po otklanjanju problema na izvršnim organima.

Ovaj vid zaštite inače deluje veoma brzo. Zbog visokog strujnog praga i izvesnog kašnjenja MOC, neće reagovati na kapacitativne gluposti (a može se i napraviti dodatni delay stavljanjem konda na LED od MOC), neće crći ni jedan tranzistor jer IRFZ44N čak i u vrućem stanju može jednokratno podneti bar 160Apk.
Na kraju krajeva ovaj vid zaštite dozvoljava i test funkciju "probaj opet" i ako se ne pretera sa brojem pokušaja ništa loše se neće dogoditi.
Izveštaj se ne mora pratiti ISR servisom jer će trajati zbog zalečovanog MOC.
Izveštaji sa više takvih karti se mogu vezati žičanom OR logikom, gde se tranzistori od povratnih PC817 vežu svi paralelno, i jednim pinom se prate sve karte.


Pri recimo vrlo ozbiljnom opterećenju karte sa svih 8 aktivnih i npr. pogonom 8 kom. hidrauličnih ventila od 2,7A po komadu, struja kroz shunt će iznositi 21.6A, sa 2.7A po mosfetu, i sa 128mW po mosfetu, a za šta nije potrebno baš nikakvo hlađenje. Shunt od 10miliohm će pri tom discipirati 4.6W i pad napona na njemu će biti 216mV.
Shunt je jedina potencijalno vruća stvar, a nečeg se moramo odreći.

Hladnija i dosta skuplja opcija bi bio strujni DC senzor tipa HSLR 50-P sa pripadajućim pojačavačima i cenom reda 7-8$ samo za njega. Ta skupa opcija bi omogućila strujni limit sa PNP ili NPN izlazima bez nekih intervencija na samom CL, sa pojačavačem apsolutne vrednosti iza njega, no komplikovano je i nije jevtino.

Radije ovo što može malo grejati za super malu cenu.
  
U praksi se to namesti tako da grupe ventila koje rade istovremeno budu raspoređene na različitim portovima od po 8 out, i onda sve bude hladno kao taština d.... (duša).
Temperatura shunt je vezana za I_sqr x R i pri nekih 10A za ceo port je to svega 1W na shunt, što i nije mnogo.

Pozz

[vojinilic]

Macola,

sve je to OK sto si napisao, ali strujni kapaciteti mojih izlaza su reda 200-300mA. Pri tim strujama ja nemam problem sa grejanjem, nego je ideja samo da sprecim da neki majstor koji povezuje PLC sa relejima napravi kratak spoj i unisti izlazni stepen. Zbog toga samo ja koristim kontinualnu strujnu zastitu. Nikada nisam imao potrebe za vecim izlaznim strujama. To je sve bilo tipa PLC aktivira relej ili neki ulaz frekvencijskog regulatora preko kog zadaje mod rada itd.

Pozz,
Vojce

[Macola]

Macola,

sve je to OK sto si napisao, ali strujni kapaciteti mojih izlaza su reda 200-300mA. Pri tim strujama ja nemam problem sa grejanjem, nego je ideja samo da sprecim da neki majstor koji povezuje PLC sa relejima napravi kratak spoj i unisti izlazni stepen. Zbog toga samo ja koristim kontinualnu strujnu zastitu. Nikada nisam imao potrebe za vecim izlaznim strujama. To je sve bilo tipa PLC aktivira relej ili neki ulaz frekvencijskog regulatora preko kog zadaje mod rada itd.

Pozz,
Vojce

Ne zameri mi Vojče, posebno zato što se znamo.

Na žalost, termika ni u tom slučaju nije na tvojoj strani.
Ako na primer majstor električar pri povezivanju napravi kratak spoj na špulni releja, i ako ti je kontinualni strujni limit, neka bude na svega 200mA, produkt takvog kratkog spoja je 4.8W na tranzistoru pri 24V napajanja.
To je toplota ekvivalentna toploti koju emituje žar prosečne cigarete.
Neka bude da si paranoično preterao i da si stavio tranzistore u kućištu TO-220.
TO-220 ima tipičan Rth_JA reda 75K/W i ukoliko nema dodatni hladnjak, već pri sobnim temperaturama ambijenta, sa 4.8W discipacije će se tranzistor raspasti za manje od dva minuta i dodatno oko sebe oštetiti popriličnu površinu.
Ukoliko je kućište manje, stvar je još katastrofalnija.


Da bi se zadovoljila donja sigurnosna granica tranzistora u zatvorenoj kutiji PlC, sa kontinualnim CL od 200mA, bilo bi neophodno na svakom tranzistoru upotrebiti minimalno hladnjak A8 iz na primer ovog pdf:

  hladnjaci_06.pdf (Size: 937,8 KB / Downloads: 20)

Sumnjam da je to urađeno jer bi se tim žrtvovali značajni gabariti čitavog PLC i ujedno bili neophodni otvori za hlađenje.


Sasvim sam siguran da je u konkretnom slučaju izostao test na kontinualan kratak spoj.

Predlažem ti da napraviš takav test i uz žrtvovanje jedne pcb sagledaš posledice događaja, potom modifikuješ zaštitu u neki vid neregenerativne instant zaštite.

Veruj mi da nemam nikakvu nameru da oponiram tvom mišljenju (koje veoma cenim), već iz mene govori 35 godina iskustva u tvoju korist.

Odličan vid zaštite za takve tipove izlaza mogu biti PTC osigurači ovakvog tipa, posebno ako se dobro termički spregnu sa samim tranzistorom:
http://www.digikey.com/product-detail/en...ND/4156228


Pozdrav

[vojinilic]

Macola,

naravno da ne zameram tebi i tvojim postovima, naprotiv citam ih sa divljenjem i nestrpljivo cekam svaki tvoj post, posto jos odavno znam tebe i tvoje vestine su meni dobro poznate. Od tebe covek samo moze da nauci mnogo korisnih stvari. Ti si uvek za mene bio guru za elektroniku. Mladja i ja smo uvek na tebe gledali na velicinu koja je izuzetan strucnjak i jos bolji ucitelj.
Ove razmene postova dozivljavam kao razmenu ideja/iskustava i normalnu raspravu oko optimalnog resenja. Mislim da samo na taj nacin moze da se dodje do novih saznanja.

Samo cu na kratko da se osvrnem na prethodnu pricu oko zastite. Sema koju sam okacio je deo uredjaja za koji trenutno razvijam PCB. Uredjaj je kontroler rasvete za reklame, tj. uredjaj ima 8 diskretnih izlaza na koje se povezuju LED diode koje mogu da povuku do 200mA. Otpornik za ogranicavanje struje diode se postavlja kod same diode. Uslov narucioca posla je uredjaj bude sto je moguce jeftiniji. Uredjaj komunicira sa RP-on. RP pusta film na HDMI monitoru (pomocu kog je napravljen hologram), a moj kontroler sinhrono sa filmom upravlja rasvetom i neki aktuatorima (servo motorcicima).
Prvo nisam planirao da stavljam nikakvu zastitu posto moj PCB treba da se nadje unutar celog uredjaj (zajedno sa LED-om, monitorom ogledalima itd.) Onda mi pade na pamet da majstor koji bude semirao moze da napravi slucajno kratak spoj. Dok sam birao izlazni tranzistor dosta sam jurio po netu neki trazistor koji ima mali Rth-JA. Kao sto si ti naveo oko 70, su bile sve vrednosti na koje sam naleteo i moj zakljucak je bio da nikako ne mogu da zastitim tranzistor bez adekvatnog hladnjaka. To resenje kao sto si ti takodje naveo je zahtevalo zestoku geometriju PCB-a i znacajno poskupljenje celog uredjaja. Onda sam naleteo na tranzistor 2STD1665 gde sam nasao podatak da je Rth-JA 8.33C/W kada je montiran na 1cm2 PCB-a. U nekom od postova sam bas pitao za taj tranzistor i za njegov Rth-JA da li je neka greska u pitanju ili je to stvarna vrednost. Meni je ovo izuzetno mala vrednost i nisam siguran da li prava ili su pogresili za decimalnu tacku. Zastitu tranzistora sam hteo da radim sa polyswith-om koje si ti predlozio kao resenje zastite, ali nisam bio siguran za njegovor vreme reakcije, tj. nisam siguran da on moze brzo da mi zastiti tranzistor. Zbog toga sam planirao da ubacim drugi tranzistor koji ce da odrzava struju konstantnom u slucaju kratkog spoja.
Ovo jos nisam probao, posto se PCB trenutno radi, a takodje cekam i komponente. Vec sam planirao da zrtvujem jedan PCB i da vidim kako radi ovaj vid zastite.
Polyswitch-eve sam koristio odavno, ali na kontaktima relea. Postavljao sam uglavnom varistor paraleno kontaktu relea i poliswitch na red sa opterecenjem. Tu nisam imao nikakvih problema.
Cim bude nekih rezultata, okacicu ovde.

Pozz,
Vojce

[Macola]

Drago mi je da nisi shvatio pogrešno prijatelju.

Evo, pozabavio sam se malo tim sumnjivim Rth_JA od 8.33K/W (*C, sve jedno).

Naravno, potražio sam malo po starim National dokumentima u koje imam maksimalno poverenje.
Nađoh podatke za LM117 u TO-252 koje je veoma slično kućištu u kome je tvoj 2STD1665.
Izgleda da je greška u njegovom dokumentu čitav red veličine.

Pogledaj pri dnu dokumenta od LM117 u TO-252:


  LM117.pdf (Size: 729,42 KB / Downloads: 7)

Pozz

[Macola]

Nađoh još jedan bivši National dokument koji govori o tim detaljima: AN-1028

Evo:

  snva036b.pdf (Size: 684,5 KB / Downloads: 15)

[vojinilic]

Dragi Macola,

ovo je zestoko razocarenje za mene nazalost. Dugo sam mozgao i gledao app notove, ali open rekoh sebi nece valjda SGS Tompson da napravi ovakvu gresku. Zestoko sam sumnjao u taj podatak. Sve mislio da je umesto 8.33C/W trebalo da stoji 83.2C/W. Ali opet, mislim SGS ne moze tako da pogresi.
Cekam stampu, pa cu da vidim.

Hvala jos jednom na ukupnom trudu. I dalje cemo da razmenjujemo ideje (iliti da ja malo vise kradem tvog iskustva). Samo tako se postaje vrhunski inzenjer.

Pozz,
Vojce

[Macola]

Vojče,

Ne znam koji ti je finalni napon napajanja za te LED, ali takođe pretpostavljam da će radi ekonomičnosti možda svega 1/10 napajanja otpasti na te tranzistore u strujnim ponorima.

Ako je tako kao što mislim, onda ih od nehotičnog kratkog spoja možeš lako zaštititi tako što ćeš ograničiti maksimalni produkt U x Ilimit.

LED u nizu se ponašaju kao jedna LED sa multiplikovanim naponom barijere + njihove zbirne Ri.
To znači da će dogoditi situacija  da ćeš tim 2STD1665 verovatno morati da kontrolišeš daleko manji napon nego što je napon napajanja.

Pošto tranzistor teoretski može Uceo max. 65V, pretpostavljam da nećeš koristiti napajanje veće od 48V.

Tipičan napon za gte LED od 200mA je približno 3-3.5V, što opet znači da bi radi optimalnosti stavio na primer tek oko 13 LED na red sa tranzistorom.
To znači da će onda tranzistor normalno operisati sa 48V-(12 x 3.5V)=6V svega.

Pretpostavimo da ti je dozvoljen limit discipacije na primer 2W sa tom pcb. pri 200mA bi to bilo na primer dozvoljenih max. 10V između kolektora i emitera.

Onda uradiš na primer ovako:

  UxI_limit.pdf (Size: 4,03 KB / Downloads: 23)

Onda to sa led radi normalno a sa kratkim spojem je tranzistor isključen, odnosno čim pređe zener napon +Ube, gasi izlazni tranzistor.

Pozz

[vojinilic]

Hvala puno na pomoci. Glavni problem je ne znam koje led se koriste. To se radi za neku firmu iz BG sto pravi reklame. Oni koriste led-ve u trakama, ili same led. Njihov zahtev je bio samo da imaju prekidacki izlazni stepen koji moze da radi sa led-ovima do 200mA. Ogranicavanje struje (serijski otpornik za led) vrse oni, posto ni oni sami ne znaju sa cime zele da rade. Moj izlazni tranzistor stalno radi zasicenje-zakocenje, tako da ce on u normalnom rezimu rada da bude na temperaturi tastine duse. Zastita je samo zbog slucajne greske pri spajanju.

Poz,
Vojce

[sax778]

Da ne otvaram novu temu jedno pitanje ovde

Ako bih koristio neki Logic-Level Gate Drive Power MOSFET konkretno IRLZ44 da li je OK da redni otpor sa (PIC 18F serija) izlaza na GATE bude 330R.MOSFET bi radio u ON OFF rezimu.

[Macola]

Nedovoljno je opisana namena sa "ON OFF režimom". ON-OFF je i pwm, samo je vrlo brza smena ta dva stanja.

Može naravno 330R sa pina direktno u gejt TTL mosfeta, jer 18F serija raspolaže sa +-25mA po pinu.
Jedini problem bi mogla predstavljati neka, spolja izazvana, dovoljno strma tranzicija na drejnu kada je mosfet u OFF stanju. Moglo bi doći do spontanog ali kratkotrajnog prelaska u ON stanje, delovanjem kroz parazitnu kapacitivnost D-G (Milerova kapacitivnost).

Tome se može doskočiti dodatnim kondenzatorom G-S, gde bi prividni kapacitativni razdelnik, formiran od Cdg i novog Cgs sa dodatnim kondom bio takav da pri toj očekivanoj tranziciji razvije napon na G koji je manji od trešhold napona dotičnog mosfeta.
Druga i povoljnija metoda je aktivni klamp gejta sa jednim PNP tranzistorom i šotki diodom (klasična veza ubrzavanja gašenja mosfeta), gde bi se to moglo koristiti čak i kao pwm sa domašajem od nekoliko desetina KHz...

Pozz

[sax778]

Da lose sam napisao ono ON OFF.

potrebno je da kontrolisem neke LED RGB panele gde bi struja po kanalu bila nekih 15A,najveca brzina bi bila u nekoj sekvenci 60mS ON 30mS OFF kao neki strob.