Perlindungan input optocoupler

Saya harus memberikan beberapa input terisolasi yang menerima 12-24V. Harus ada perlindungan terhadap polarisasi terbalik, tegangan berlebih transien, dan tegangan berlebih permanen (hingga 40V) hingga tingkat tertentu.

Sejauh ini, saya datang dengan sirkuit berikut: masukkan deskripsi gambar di sini

R15 + R21 membatasi arus maju ke ~ 14mA @ 12V dan 30mA @ 24V
D1 TVS diode (kerusakan ~ @ 13V) melindungi terhadap transien dan tegangan di atas ~ 26V
D1 melindungi terhadap polarisasi terbalik
R15 membatasi arus jika terjadi polarisasi terbalik atau ketika D1 menjepit

Desain ini tampaknya sederhana dan mencurigakan. Apakah saya melewatkan sesuatu atau haruskah itu berfungsi seperti yang diinginkan?

EDIT:
R21 dimaksudkan untuk memberikan beberapa perlindungan over-voltage transient tambahan (ESD), karena dioda TVS tidak akan menjepit secara instan. Ini juga alasan untuk memilih dioda TVS daripada yang normal. Apakah ini berlebihan?

Seperti yang ditunjukkan, If agak tinggi. Saya akan mempertimbangkan sesuatu yang lebih seperti 580 Ohm untuk R15 dan R21 untuk membatasi arus hingga 10-20mA.

LTV357T

opto-isolator protection

— Rev1.0
sumber

Datasheet mengatakan peringkat kurang dibandingkan dengan apa yang Anda makan mouser.com/catalog/specsheets/LTV-357T%20Series-1308.pdf

— AKR

@AKR: Ini hanya menyatakan "RKT: MIN. 50% pada IF = 5mA", tapi mungkin saya melewatkan sesuatu? Sejauh yang saya tahu menurut diagram dan tabel lainnya, itu baik-baik saja untuk memiliki JIKA sekitar 10-30mA.

— Rev1.0

Saya mencoba untuk menunjukkan tentang Vf yang maks 1.4V dan Anda feedind 12 hingga 24 V.

— AKR

@AKR: Itulah mengapa ada resistor secara seri, membatasi arus dan menjatuhkan sisa tegangan.

— Rev1.0

Jawaban:

Rangkaian ini baik untuk melindungi dioda. Saya tidak tahu yang lebih baik.

Anda tidak perlu khawatir tentang melindungi dioda dari transien. Jika arus besar (<1A) mengalir melalui dioda untuk mikrodetik, itu tidak akan melukai dioda. Anda dapat pergi dengan dioda zener biasa daripada TVS.

Anda mungkin mempertimbangkan untuk menggunakan tegangan zener (TVS) yang lebih rendah, misalnya 5V. Itu akan menyebabkan lebih sedikit variasi arus dioda antara tegangan input 12V dan 24V.

Optoisolator cenderung menua dengan buruk, dan RKPT akan menurun dari waktu ke waktu (atau setidaknya mereka dulu, mungkin itu sudah diperbaiki). Jadi itu ide yang baik untuk menggerakkan diode dengan lebih dari arus minimum untuk memastikan bahwa lama-kelamaan drive input akan terus menggerakkan output. 10mA mungkin merupakan angka yang baik untuk spesifikasi opto LED minimal 5mA.

— blakedude
sumber

Resistor Anda jauh lebih kecil daripada yang seharusnya.

Dengan dua resistor 390Ω, Anda mendapatkan ~ 15 mA @ 12VIn. Opto yang Anda miliki ditandai pada 5 mA vF dan 20 mA vF. Kecuali jika Anda membutuhkan respons cepat, menjalankan LED di opto pada 5 mA seharusnya tidak melukai apa pun.

Mungkin perlu memastikan Anda memasukkan opto ke input pemicu schmitt, jika masuk ke logika apa pun yang tidak dapat menangani transisi lambat.

Juga, tidak ada alasan untuk repot dengan dua resistor. Letakkan dioda langsung di seberang optocoupler. Ini akan mengurangi pembuangan jika seseorang menghubungkan daya ke belakang.

— Connor Wolf
sumber

Terima kasih atas tanggapannya. Apakah Anda yakin mendapat lembar data yang benar (LITEON LTV-357T)? Tambang rate If = 20mA sebagai nominal dan 50mA sebagai maks absolut. Gagasan dengan resistor kedua adalah untuk mencegah arus pendek dan membatasi arus melalui dioda.

— Rev1.0

Idenya adalah Anda hanya memiliki R15. Ini R21 yang tidak perlu. Selain itu, nominalnya tidak berarti tidak dapat beroperasi pada vF yang lebih rendah, itu hanya berarti bahwa itulah titik yang menjadi ciri mereka.

— Connor Wolf

Oh, juga, dioda mungkin harus dioda normal, bukan zener. Sebenarnya saya pikir itu schottky, tapi saya tidak yakin seperti apa primitif dioda schottky Anda. Zeners seharusnya tidak memiliki garis sudut kanan seperti itu, simbol zener yang tepat memiliki garis miring ~ 45 °.

— Connor Wolf

R21 dimaksudkan untuk memberikan beberapa perlindungan over-voltage transient tambahan (ESD), karena dioda TVS tidak akan menjepit secara instan. Ini juga alasan untuk memilih dioda TVS daripada yang normal. Apakah ini berlebihan?

— Rev1.0

Mengenai arus maju, saya pikir akan lebih baik untuk mengarahkan LED di daerah di mana CTR terbaik.

— Rev1.0