Jest sobie opamp o wydolności 30mA wytwarzający na wyjściu VCC/2.
Do wyjścia jest podłączone jedno z wyprowadzeń uzwojenia wtórnego
transformatora 380V/12V. Drugie, przez stosowny dzielnik i po
zabezpieczeniu transilem, będzie podłączone do ADC. Chodzi o klasyczny
różnicowy pomiar napięcia sieci. Pytanie jest następujące: czy
takie podłączenie jest bezpieczne dla opampa? W pierwszym przybliżeniu
wydaje się, że tak, ale wolę się upewnić: czy zakładając bezawaryjną
pracę elementów istnieją takie warunki w sieci zasilającej (common
mode/differential, surges), które mogą spowodować uszkodzenie układu
sztucznej masy?

Pozdrawiam, Piotr

do góry

W dniu 2017-10-01 o 12:27, Piotr Wyderski pisze:
> Jest sobie opamp o wydolności 30mA wytwarzający na wyjściu VCC/2.
> Do wyjścia jest podłączone jedno z wyprowadzeń uzwojenia wtórnego
> transformatora 380V/12V. Drugie, przez stosowny dzielnik i po
> zabezpieczeniu transilem, będzie podłączone do ADC. Chodzi o klasyczny
> różnicowy pomiar napięcia sieci. Pytanie jest następujące: czy
> takie podłączenie jest bezpieczne dla opampa? W pierwszym przybliżeniu
> wydaje się, że tak, ale wolę się upewnić: czy zakładając bezawaryjną
> pracę elementów istnieją takie warunki w sieci zasilającej (common
> mode/differential, surges), które mogą spowodować uszkodzenie układu
> sztucznej masy?
Wg mnie nie, problemem jeśli już jakimś moga być pojemności rozproszone
i je trzeba zablokować.

--
Pozdr
Janusz

do góry

W dniu 2017-10-01 o 12:27, Piotr Wyderski pisze:
> Jest sobie opamp o wydolności 30mA wytwarzający na wyjściu VCC/2.
> Do wyjścia jest podłączone jedno z wyprowadzeń uzwojenia wtórnego
> transformatora 380V/12V. Drugie, przez stosowny dzielnik i po
> zabezpieczeniu transilem, będzie podłączone do ADC. Chodzi o klasyczny
> różnicowy pomiar napięcia sieci. Pytanie jest następujące: czy
> takie podłączenie jest bezpieczne dla opampa? W pierwszym przybliżeniu
> wydaje się, że tak, ale wolę się upewnić: czy zakładając bezawaryjną
> pracę elementów istnieją takie warunki w sieci zasilającej (common
> mode/differential, surges), które mogą spowodować uszkodzenie układu
> sztucznej masy?
>

Możesz przełożyć na schemat "po zabezpieczeniu transilem" czyli gdzie on
jest włączony:
- na uzwojenie 12V,
- między wyjście uzwojenia a masę układu,
- na wyjście dzielnika,
- od wyjścia dzielnika do masy układu.

Jeśli np. od wyjścia 12V do masy to jak jakiś surge (chyba kilka kV się
zdarzają) przeniesie się na 12V w postaci np. impulsu rzędu 200V to
wyjście to zostanie przytrzymane względem masy, a te 200V wydzieli się
na jego drugim końcu, rozumiem, że bezpośrednio połączonym z wyjściem
OpAmpa.
P.G.

do góry

Piotr Gałka wrote:

> Możesz przełożyć na schemat "po zabezpieczeniu transilem" czyli gdzie on
> jest włączony:
> - na uzwojenie 12V,
> - między wyjście uzwojenia a masę układu,
> - na wyjście dzielnika,
> - od wyjścia dzielnika do masy układu.

Punkt 1. albo 3., inne nie mają wg mnie sensu. Najsensowniejszy wydaje
się 3.

Pozdrawiam, Piotr

do góry

W dniu 2017-10-02 o 13:06, Piotr Wyderski pisze:
> Piotr Gałka wrote:
>
>> Możesz przełożyć na schemat "po zabezpieczeniu transilem" czyli gdzie on
>> jest włączony:
>> - na uzwojenie 12V,
>> - między wyjście uzwojenia a masę układu,
>> - na wyjście dzielnika,
>> - od wyjścia dzielnika do masy układu.
>
> Punkt 1. albo 3., inne nie mają wg mnie sensu. Najsensowniejszy wydaje
> się 3.
>

Transil jest przystosowany do dużego impulsu prądu - to sugeruje 1.
Przy 3 jeśli przewidujesz, że transil czasem zadziała to ten impuls
przepłynie też przez pierwszy rezystor dzielnika - tu dochodzimy do
kwestii jakie rezystory w dzielniku, jakie najwyższe spodziewane
przepięcie i czy pierwszy rezystor nie przebije i jakie impulsy prądu
wytrzyma.
Impulsy surge są powolne - czyli chyba nie można liczyć, że indukcyjność
wtórnego uzwojenia ma jakiś istotny wpływ na jego ograniczenie.

Dlatego chyba wybrałbym 1. Można wtedy na drugim rezystorze dzielnika
dać dodatkowo (dla spokojności) jakąś małą Zenerkę.

Do tej pory tłumiliśmy zakłócenie różnicowe.
Jak przyjdzie CM to przez pojemność trafa (szczerze - nie mam pojęcia
jakie to rzędy) przeniesie się prosto na wyjście WO. Nie wiem, czy to
może być groźne dla tego WO - jaki prąd tam popłynie, ale te kV
przeładowujące te pojemności to jednak jakiś prąd może być.
Ponieważ wejścia przetworników A/D można często sterować przez spore
rezystory (zależnie od częstotliwości próbkowania nawet setki kom) to ja
bym ten rezystor podzielił na dwa i wtedy wyjście WO byłoby łączone z
uzwojeniem przez jeden z nich - to nic nie kosztuje, a na pewno
zmniejszy ewentualny impuls przychodzący przez pojemność trafa.

Ponieważ ja normalnie wszystko robię bardzo zachowawczo to ja bym
zabezpieczał też wtórne względem masy, i przy założeniu, że moje
zabezpieczenia są obciążone (czyli chwilowo jest takie napięcie jak one
ograniczają) tymi rezystorami ograniczył wtedy prąd tak aby WO nie mógł
dostać popalić.

Ale nie wiem, czy to nie przerost formy nad treścią.
P.G.

do góry

Piotr Gałka wrote:

> Transil jest przystosowany do dużego impulsu prądu - to sugeruje 1.

Jeżeli do tego dodać fakt, że rozważany transformator
(o powalającej mocy 0,35VA) jest przystosowany do pracy
w ciągłym zwarciu, to obecność nawet stale włączonego
transila mu nie zaszkodzi. A trwale włączony nie będzie,
dobiorę mu napięcie progowe z należytym zapasem.

> Impulsy surge są powolne - czyli chyba nie można liczyć, że indukcyjność
> wtórnego uzwojenia ma jakiś istotny wpływ na jego ograniczenie.

Indukcyjności pierwotnego to 219H, wtórnych po 1,79H (przy 100Hz). Nie
tak mało.

> Jak przyjdzie CM to przez pojemność trafa (szczerze - nie mam pojęcia
> jakie to rzędy) przeniesie się prosto na wyjście WO.

Zmierzyłem, dokładnie 9pF. No to teraz zależy, jaką szybkość
narastania zboczy będzie miał sygnał zakłócający. Ale przecież
chyba nie nanosekundy? Sieć elektryczna ma swoją indukcyjność
i pojemność, powinna trochę stłumić szybkie sygnały.

Bardzo dziękuję za rzeczowe komentarze.

Pozdrawiam, Piotr

do góry

W dniu 2017-10-04 o 09:47, Piotr Wyderski pisze:

> Jeżeli do tego dodać fakt, że rozważany transformator
> (o powalającej mocy 0,35VA) jest przystosowany do pracy
> w ciągłym zwarciu,

Tego nie napisałeś. Cały czas miałem na myśli jakieś trafo rzędu 20..50W.

>> Impulsy surge są powolne - czyli chyba nie można liczyć, że indukcyjność
>> wtórnego uzwojenia ma jakiś istotny wpływ na jego ograniczenie.
>
> Indukcyjności pierwotnego to 219H, wtórnych po 1,79H (przy 100Hz). Nie
> tak mało.

Trafo małej mocy musi mieć duże L. To faktycznie może ograniczyć surge
na wyjściu.

Sprawdzałem kiedyś czy koraliki ferrytowe 0603 wytrzymują surge 25A
(zakładam, że na obwody sygnałowe podaje się surge 1kV przez 40om).

Robiłem to tak, że elektrolit naładowany do jakichś 20V zwierałem
mosfetem i jakoś mierzyłem lub kontrolowałem prąd (było kilkanaście lat
temu - szczegółów nie pamiętam, choć może gdzieś w papierach bym znalazł).

Można by tą samą metodą podać impuls (np 20V) na stronę wysokiego
napięcia (trafo nie podłączone do sieci) i zobaczyć co z niego wychodzi
na wyjściu i przemnożyć przez np 1kV/20V i mieć w ten sposób jakieś
pojęcie na ile L tłumi.
Można też zapewne zrobić to z zupełnie niezłym przybliżeniem SPICEm, ale
trzeba by mieć pewność, że trafo się dość dobrze zamodelowało.
Mam gdzieś wmalowane schematy w SPICE generujące impulsy Surge takie jak
w normach.

>> Jak przyjdzie CM to przez pojemność trafa (szczerze - nie mam pojęcia
>> jakie to rzędy) przeniesie się prosto na wyjście WO.
>
> Zmierzyłem, dokładnie 9pF.

To znacznie mniej niż przypuszczałem.

> No to teraz zależy, jaką szybkość
> narastania zboczy będzie miał sygnał zakłócający. Ale przecież
> chyba nie nanosekundy? Sieć elektryczna ma swoją indukcyjność
> i pojemność, powinna trochę stłumić szybkie sygnały.

Zbocza testowego impulsu surge (badania EMC) mierzy się w us a nie ns.
Chodzi mi po głowie, że prądowy chyba narasta w 1.2us, a napięciowy w
8us, ale nie chce mi się teraz szukać.

Zazwyczaj też się zastanawiam czy w normalnym życiu urządzenia (np przed
podłączeniem pierwotnego do sieci) ktoś naładowany nie może strzelić w
nie z palca. ESD to ns.
Akurat mamy tu takie panele na podłodze, że wystarczy trochę poszurać
nogami (szczególnie zimą) aby "przetestować" płytkę którą się chce wziąć
do ręki.

> Bardzo dziękuję za rzeczowe komentarze.

Pisanie nierzeczowe jest marnowaniem czasu :)
P.G.

do góry

Piotr Gałka wrote:

> Tego nie napisałeś. Cały czas miałem na myśli jakieś trafo rzędu 20..50W.

Moja wina, milcząco założyłem, że trafo pomiarowe musi być małe.

> Sprawdzałem kiedyś czy koraliki ferrytowe 0603 wytrzymują surge 25A
> (zakładam, że na obwody sygnałowe podaje się surge 1kV przez 40om).

I wytrzymują? :-)

>> Zmierzyłem, dokładnie 9pF.
> To znacznie mniej niż przypuszczałem.

Wszystkie pomiary wykonałem LCR9184, wiec raczej wiarygodne.
Patrząc z drugiej strony, dla pojemności międzyuzwojeniowej
nie ma większego znaczenia, jaki jest drut, tylko wzajemna
powierzchnia i odległość między uzwojeniami, które można
potraktować jako jednolite bloczki miedziane. Szacując
rumpologicznie to należałoby się spodziewać kilkudziesięciu pf,
czyli całkiem niezła trafność. Ale to mówię po fakcie, mnie
też wynik zaskoczył. :-)

> Zbocza testowego impulsu surge (badania EMC) mierzy się w us a nie ns.
> Chodzi mi po głowie, że prądowy chyba narasta w 1.2us, a napięciowy w
> 8us, ale nie chce mi się teraz szukać.

To chyba nie ma się czym martwić. Konkretne prądy zaczynają płynąć przez
pojedyncze pikofarady dopiero w okolicach setek MHz, a tego
się nie należy spodziewać po sieci zasilającej.

Pozdrawiam, Piotr

do góry

W dniu 2017-10-04 o 14:36, Piotr Wyderski pisze:
>> Tego nie napisałeś. Cały czas miałem na myśli jakieś trafo rzędu 20..50W.
>
> Moja wina, milcząco założyłem, że trafo pomiarowe musi być małe.

A ja nie wiedziałem, że pomiarowe. Myślałem, że zasilające, a pomiar to
dodatek.

>> Sprawdzałem kiedyś czy koraliki ferrytowe 0603 wytrzymują surge 25A
>> (zakładam, że na obwody sygnałowe podaje się surge 1kV przez 40om).
>
> I wytrzymują? :-)

Tak.
Dawałem im dwa razy mocniejsze impulsy (chyba czas 2x dłuższy) niż mi
wychodziło, że mogą być przy pomiarach surge (dla kabli sygnałowych -
czyli nie prosto z generatora surge, ale przez te 40om).
Prąd mierzyłem oscyloskopem chyba na rezystorze 0.1om. Drutowy może mieć
jakieś L, ale przyjąłem, że impulsy rzędu 50us są na tyle długie, że to
nie wpływa.

Nie wiedziałem, czy na we/wy dawać najpierw koralik, a potem transil. Od
tamtej pory daję koraliki od razu na pinach (na pinach GND też) i robię
z tego wysepkę (nie oblewam masą) aby ewentualne składowe wcz z kabla
nie trafiały mi na moją masę i tak samo aby ewentualne prądy wcz (praca
procka) z mojego układu miały do pokonania 1k koraliki zanim się
wydostaną na kabel aby siać po okolicy.

Oczywiście trzeba pamiętać, że przez koralik za dużo składowej stałej
nie można puścić. Musieliśmy z tego powodu pozmieniać nazwy pinów -
miałem piny GND na obu stronach płytki urządzenia na szynę DIN. Nie
przyszło mi do głowy, że ktoś wpadnie na genialny pomysł, aby prąd rygla
do drzwi puścić przez moje urządzenie i upali mi w ten sposób koraliki.

>
>>> Zmierzyłem, dokładnie 9pF.
> > To znacznie mniej niż przypuszczałem.
>
> Wszystkie pomiary wykonałem LCR9184, wiec raczej wiarygodne.
> Patrząc z drugiej strony, dla pojemności międzyuzwojeniowej
> nie ma większego znaczenia, jaki jest drut, tylko wzajemna
> powierzchnia i odległość między uzwojeniami, które można
> potraktować jako jednolite bloczki miedziane. Szacując
> rumpologicznie to należałoby się spodziewać kilkudziesięciu pf,
> czyli całkiem niezła trafność. Ale to mówię po fakcie, mnie
> też wynik zaskoczył. :-)

Ja właśnie myślałem, że to będzie coś koło 100..200pF, ale może takie
trafo 50W jak miałem na myśli to tyle ma.

>
>> Zbocza testowego impulsu surge (badania EMC) mierzy się w us a nie ns.
>> Chodzi mi po głowie, że prądowy chyba narasta w 1.2us, a napięciowy w
>> 8us, ale nie chce mi się teraz szukać.
>
> To chyba nie ma się czym martwić. Konkretne prądy zaczynają płynąć przez
> pojedyncze pikofarady dopiero w okolicach setek MHz, a tego
> się nie należy spodziewać po sieci zasilającej.
>

Też myślę, że przy 9pF nie ma się czym martwić.
P.G.

do góry