Ik ben bezig met het het ontwikkelen van 'universeel' microcontroller gestuurd schakelbordje. Hiervoor gebruik ik een AVR, waarvan ik 4 analoge ingangen wil gebruiken. Graag wil ik deze ingangen beveiligigen tegen overspanning, statische elektriciteit e.d. Zelf zit ik te denken aan een laagdoorlaat rc-filter (tevens anti-aliassing) gevolgd door een zenerdiode van 5v1 of 5v6. Kan iemand mij verstellen wat hiervoor een gangbare oplossing is, wat wordt er bijvoorbeeld gebruik in modules zoals de easyrelais of logo?
JoVi
timmie
niet met me uitspraken(of opmerkingen) eens mail me.K8048 guide
multifuse van een paar mA een weerstand van 1k(of wanneer je geen dc wilt een rc kombi)en een zener van 5v1 werkt goed.
free_electron
Silicon Member
Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM
multifuse is veeeeeeel te traag
zet er dit voor ;
.--------+--------+---[===]--- vcc
_|_ | | 1k
220nF _ _ | _|_
_|_ _|_ //_\ zener van vcc - 0.6 volt
GND /_\ _|_
10k | GND
in O------[===]------+----> naar ingang
|
_|_
/_\
|
_|_
GND
die twee didoen MOETEN shottky's zijn , en hoe rapper hoe beter. MBRS140 bijvoorbeeld of ZHCS750 van zetex
die cap helpt je snelle pulsen naar grond te clampen ( bovenste diode vliegt aan en de snelle puls wordt via da cap kortgesloten naar grond , tegen dan is de zenerdiode ook aan. ( zeners zijn traaaaaaaaag )
dor die 1k polariseer je de bovenste diode zodat die bij normale signalen nooit in geleiding gaat en je te meten signaal dus gene last heeft van die condensator.
Op 9 juni 2006 03:40:09 schreef free_electron:
multifuse is veeeeeeel te traagzet er dit voor ;
.--------+--------+---[===]--- vcc _|_ | | 1k 220nF _ _ | _|_ _|_ _|_ //_\ zener van vcc + 0.6 volt GND /_\ _|_ 10k | GND in O------[===]------+----> naar ingang | _|_ /_\ | _|_ GNDdie twee didoen MOETEN shottky's zijn , en hoe rapper hoe beter. MBRS140 bijvoorbeeld of ZHCS750 van zetex
die cap helpt je snelle pulsen naar grond te clampen ( bovenste diode vliegt aan en de snelle puls wordt via da cap kortgesloten naar grond , tegen dan is de zenerdiode ook aan. ( zeners zijn traaaaaaaaag )
dor die 1k polariseer je de bovenste diode zodat die bij normale signalen nooit in geleiding gaat en je te meten signaal dus gene last heeft van die condensator.
Ik ben hier ok mee bezig, en ik ga er vanuit dat die schakeling hierboven werkt, alleen ik snap hem niet 
kan iemand bovenstaande uitleg vertalen naar jip en janneke uitleg?
ik snap dat de zener doorslaat als de spanning te hoog gaat worden. daardoor krijg je een volle sluiting of blijft de spanning hangen rond de zenerspanning? waar blijft de rest van de spanning dan? mijn idee zou zijn dat die dan over de 10k weerstand komt?
waarvoor zijn de twee (skottky) diodes dan? en de cap?
het polariseren van diodes is mij ook niet bekend.
is de 0,6v die je erbij optelt voor de waarde van de zener bedoeld om het spanningsverlies over de naar boven gerichte diode te compenseren?
free_electron
Silicon Member
Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM
als de ingangsspanning boven de zenerspanning gaat vliegt die inderdaad aan.
de spanning wordt dan begrensd tot de zenerspanning.
de rest van de spanning staat dan inderdaad over die 10k weerstand.
polariseren van diodes.
denk effe die 1k weerstand en zener en onderste diode weg. je gebt alleen die bovenste diode en die condensator.
als je nu een spanning aanlegt van 1 volt dan gaat die diode aan springen en de condensator gaan laden . de condensator laadt zich tot ( vin - vdiode )
de condensator vormt dus ene belasting voor je ingangssignaal .
door die weerstand daar te plaatsen naar voeding polariseer je dat spul. wat geberut er : op de kathode van die diode staat nu 5 volt. dat wil zeggen dat de ingang hoger moet zijn dan 5 volt + vdiode. dus onder normale omstandigheden heb je van die diode en achterliggen circuit geen last.
ga je een overbelasting maken ( vin > 5.6 volt ) dan vliegt die didoe wel aan , springt de zener aan en gans de beveiliging treedt in werking
simpel newaar.
Is het mogelijk om op een of andere manier een inschatting te maken van de kwaliteit van deze beveiliging? Tegen watvoor signalen werkt dit afdoende? Alleen tegen overspanning of ook tegen ontladingen van statische elektriciteit. Ik zie zelf niet zo goed hoe ik dit moet analyseren. Dit ook omdat ik een inschatting wil maken van wat deze componenten te verduren (vermogen) krijgen tijdens een "aanslag".
pcnerd
Take a parachute, and jump!
Op 26 juni 2006 20:55:18 schreef draadjelos:
damn you're good
he's almost the best
(that's because the best is me, o wait, i'm wrong, the best doesn't exist
).
maar, bedenk wel dat hij ook *ooit* zo is begonnen.
free_electron
Silicon Member
Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM
Op 26 juni 2006 21:12:12 schreef pcnerd:
[...]
he's almost the best(that's because the best is me, o wait, i'm wrong, the best doesn't exist
).
maar, bedenk wel dat hij ook *ooit* zo is begonnen.
ik ben begonnen met mijn vinger de verbranden aan een AC127 transistortje uit een klein zakradiotje waar ik als 7 jarige mee aant spelen was. Kheb nooit begrepen waarom dat ding zo heet stond ... theeft mij nooit losgelaten .. en mijn zoektocht gaat nog steeds voort.
eens gebeten altijd gebeten
bon over dat modelleren
daar valt vele over te zeggen. voor ESd protectie : gogoel op 'human body model esd' je zal genoeg literatuur vinden.
over industriele overlasten : tjah als er een kloefkapper een van de middenspannings fasen ( 10 of 15 Kv 0 op je circuit duwt helpt er niks hoor. ( zelfs geen 1 Mohm weerstand. De vonken overbruggen die 3 millimeter zonder problemen. )
wist je trouwens dat weerstandne ook een spanningswaarde hebben ? ( net zoals condensatoren )
sommige mogen maar een paar honderd volt zien ( vooral koolfilmen zijn rottig. Metaalfilm kan over het algemeen met grotere spanning overweg.
de reden erachter is simpel : een koolfilm is 'gesneden' met andere woorden op de keramische koker wordt een kollaag angebracht. de weerstand wordt rond zijn as gedraaid en een mesje snijdt een groef in de koolfilm ( spiraalvormig rond het lichaampje ) als de juist waarde bereikt is stopt men. ( precies gelijk een spoel )
De afstand tussen twee 'windingen' is dus maar een mesbreedte.
als de spanning te hoog wordt. wordt het spanningsverschil tussen twee windingen ook te hoog en dan kan de weerstand 'doorslaan'. met als gevolg dat de achterliggende een hogere spanning krijgen en ook 'doorslaan'. de koollaag verdampt op den duur en de weerstandswaarde daalt met catastrofale gevolgen vandien.
tis maar dat je het weet....
er zijn veiligheids weerstanden waarbij een kunstmatige verzwakking doorbrandt en garandeert dat de weerstand 'open' gaat. als dat cascade proces op gang mocht komen dan wordt de stroom op ene bepaald moment te groot en dan 'opent' die inwendige zekering zich.
die weerstanden zijn enorm klote om op te sporen. je krijgt een circuit wat niet werkt en je ziet geen verkoolde weerstanden .... want der ziet ergnes 1 of 2 van die in en daar zie je niks aan. alleen nameten helpt.
vooral schakelende voedingen bevatten nogal eens een paar van die ondingen.
op de schemas staan ze meestal aangegeven door een driehoekje met een uitroepteken in of doordat er in het symbooltje een driehoekje staat
____________________________
| __ |
| \/ |
----| |-------
| |
|____________________________|
sterk uitvergroot getekend natuurlijk
o enne die diode naar grond bechemrt je tegen negatieve spanningen. ( onder de grond )
als je natuurlijk een signaal hebt wat tussen +5 en -5 mag zwieren moet die van grond af en komt daar ook een zeverdiode te staan naar grond en een condensatortje en een weerstand naar de -5 volt .
het komt erop neer om de chip geen enkeel spanning te laten zien die hoger of lager is dan de spanningen die hij mag krijgen op de pin.
Gebruik alsjeblieft NOOIT de interne clampdiodes. Die diode zijn alleen voor ESD. ze kunnen geweldige piekstromen aan maar slechts voor ene paar microseconden. duw daar nooit meer dan 10 milliampere continue door of ze branden op.
wij krijgen regelmatig circuits terug : 'diene chip is nie goe, ij gaat altijd kapot.' en als je hem delamineert ist zo te zien : protectiediode doorgeknald. : awel jongens ? sedert wanneer zetten we gene externe protectie meer ? 'oe ? da zit daar toch in ? waarvoor dienen die dioden dan'. Ge zoudt ze een oorveeg verkopen/
der zijn diodekes in de handel speciaal voor da jobke. een BAV99 bijvoorbeeld is er zo eentje.
twee snelle shottkys met een gemeenschappelijke pin. (tis ene 3 poter
[Bericht gewijzigd door free_electron op ]
Op 26 juni 2006 22:09:19 schreef free_electron:
der zijn diodekes in de handel speciaal voor da jobke. een BAV99 bijvoorbeeld is er zo eentje.
twee snelle shottkys met een gemeenschappelijke pin. (tis ene 3 poter
BAV99 is geen schottky toch? (evengoed wel snel)
Ik zoek ook een ESD protectie circuit, maar er mag eigenlijk geen weerstand in de I/O zitten. Maakt het veel uit als je de 10k weerstand in het schemaatje van free_electron weglaat?
Op 26 oktober 2006 16:13:49 schreef robin171:
Ik zoek ook een ESD protectie circuit, maar er mag eigenlijk geen weerstand in de I/O zitten. Maakt het veel uit als je de 10k weerstand in het schemaatje van free_electron weglaat?
ja want over die weerstand komt het teveel aan spanning te staan , de zener begrensd de ingangswaarde en de rest van de (te hoge) spanning komt over deze weerstand. Waarom mag er geen weerstand zitten eigenlijk bij jou
Op 26 oktober 2006 16:13:49 schreef robin171:
Ik zoek ook een ESD protectie circuit, maar er mag eigenlijk geen weerstand in de I/O zitten. Maakt het veel uit als je de 10k weerstand in het schemaatje van free_electron weglaat?
waarom mag dat niet? ga je stroom meten? als die weerstand uitmaakt deugt je ciruit niet
Op 26 oktober 2006 22:26:01 schreef shiptronic:
[...]waarom mag dat niet? ga je stroom meten? als die weerstand uitmaakt deugt je ciruit niet
jeps stroom meten
dat kan een AD toch niet?
je moet een meetcircuit hebben, en daarvan de spanning meten, tussen meetcircuit en AD komt deze schakeling
Bekijk eens de optie van een multilayer varistor (MLV). Dit is een spanningsafhankelijke weerstand die vaak wordt ontworpen voor specifieke toepassingen zoals bijvoorbeeld om datalijnen te beschermen tegen ESD.
Ook speciale diode ESD protectie arrays zoals bijvoorbeeld de MAX3205E zijn mogelijk.
Let wel op de capaciteit die al deze componenten toevoegen.
Bij het werken met hoogfrequente signalen kan dit voor problemen gaan zorgen.
Normale zener en schottky diodes zijn voor elektrostatische ontladingen gewoonweg te traag.
LaStei
carpe cerevisi
@shiptronic: Als je analoog moet gaan meten, zou ik er nog een buffertrapje met een opamp tussen zetten, zodat je netjes differentieel kunt meten. Bij 16 bitten en 5 V referentie is 1 LSB 76uV. Aan de ingang van de opamp kun je dan de beveiliging opnemen.
Even voor het geheel: zulke beveiliging zijn alleen noodzaak als je er een lange leiding aan vast hangt, binnen eenzelfde kast/zelfde voedingsspanning loopt het meestal we los.
[Bericht gewijzigd door LaStei op ]
wat is er eigenlijk mis met een transient diode? zijn die ook te traag? (is in feite natuurlijk een dubbele Zener)
Zo een transient diode staat ook wel bekend als TranZorb en werkt inderdaad als een dubbele zener. Ook deze zijn speciaal ontworpen voor bescherming tegen TVS en ESD.
Je zult er echter t.a.t. voor moeten waken dat je signaal niet te veel vervormd ten gevolge van je protectie.
dat blijft een risico: elk toegevoegd component brengt vervorming. Kan ook een corrigerende vervorming zijn, maar ten aller tijde een vervorming t.o.v. het originele signaal.
Maarem TranZorb is een merk als ik me niet vergis, maar is idd net zoiets als Bahco voor een verstelbare steeksleutel
Je hebt helemaal gelijk. Een TVS (transient voltage suppression) diode wordt ook wel vaak als een transorb bestempeld. Dit met verwijzing naar het merk TranZorb.
En uiteraard heeft elk extra component invloed op een signaal. Door de capaciteit van deze componenten zo klein mogelijk te houden kun je het tot een minimum beperken.
Op 26 oktober 2006 16:13:49 schreef robin171:
Ik zoek ook een ESD protectie circuit, maar er mag eigenlijk geen weerstand in de I/O zitten. Maakt het veel uit als je de 10k weerstand in het schemaatje van free_electron weglaat?
Plaats dan een C'tje (1nF of zo) van signaal naar massa, zo dicht mogelijk bij de connector. De positieve clamp kan dan ook direct naar VCC (mits er wat belasting en capaciteit op VCC aanwezig is).
Alleen helpt dat dus niet tegen gewone overspanning. Alleen tegen ESD en aanverwante pulsen.
Is een doorsnee condensator van 1nF in staat tot het onderdrukken van ESD verschijnselen op een datalijn?
hmmm wat is ESD? een normale ontlading die we allemaal weleens hebben als we iets aanraken?
ik heb zoiets gehad in een niet nader te noemen project: heel goed ladende vloerbedekking, een kapotte lucht bevochtiger in de climate control en AT8515's.
We konden 1K op ingang 10K naar massa, 1 transient erover. En met 5 cm lange vonken (ja die ontstonden echt) ging het af en toe nog kapot.
Tegen bliksem is ook niets bestand.
Dus als je inslagen van een tesla OID wil tegengaan: good luck!