Witam,

Mam urządzenie, które na wyjściu ma sygnał z komparatora (wyjście OC).
Muszę się liczyć, że użytkownik może zewrzeć wyjście do + lub - i
chciałbym zabezpieczyć układ. Ponadto będę też potrzebował wyprowadzić
to wyjście w inwersji. Pomyślałem więc sobie, że zrobię np. wtórnik
emiterowy + drugi tranzystor jako zabezpieczenie prądowe. Dla wyjścia
zanegowanego drugi. W sumie to 4 tranzystory i 4 oporniki. Pytka jest
mała i mogę się z tym nie zmieścić. Czy istnieje jakieś scalone rozwiązanie?

Urządzenie musi pracować przy zasilaniu 12...24V.

--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

W dniu 08.06.2017 o 12:37, Marek S pisze:
> Witam,
>
> Mam urządzenie, które na wyjściu ma sygnał z komparatora (wyjście OC).
> Muszę się liczyć, że użytkownik może zewrzeć wyjście do + lub - i
> chciałbym zabezpieczyć układ. Ponadto będę też potrzebował wyprowadzić
> to wyjście w inwersji. Pomyślałem więc sobie, że zrobię np. wtórnik
> emiterowy + drugi tranzystor jako zabezpieczenie prądowe. Dla wyjścia
> zanegowanego drugi. W sumie to 4 tranzystory i 4 oporniki. Pytka jest
> mała i mogę się z tym nie zmieścić. Czy istnieje jakieś scalone
> rozwiązanie?
>
> Urządzenie musi pracować przy zasilaniu 12...24V.

Jak duży jest ten prąd maksymalny? 10mA, 20mA? Jeśli zasilanie nie jest
symetryczne, to wystarczy chyba jak się zabezpieczysz przed zwarciem do
+? Powinien wystarczyć do tego ulubiony tranzystor jednego z
grupowiczów - n-mos z kanałem zubożonym. Do tego jeszcze jakieś
zabezpieczenie ESD.

Inwersję możesz zrobić na tranzystorze z rezystorami w jednej obudowie
np. dtc144
http://www.mouser.com/ds/2/395/DTC144%20EM%20A12-248
520.pdf

do góry

W dniu 2017-06-08 o 12:37, Marek S pisze:
> Witam,
>
> Mam urządzenie, które na wyjściu ma sygnał z komparatora (wyjście OC).
> Muszę się liczyć, że użytkownik może zewrzeć wyjście do + lub - i
> chciałbym zabezpieczyć układ. Ponadto będę też potrzebował wyprowadzić
> to wyjście w inwersji. Pomyślałem więc sobie, że zrobię np. wtórnik
> emiterowy + drugi tranzystor jako zabezpieczenie prądowe. Dla wyjścia
> zanegowanego drugi. W sumie to 4 tranzystory i 4 oporniki. Pytka jest
> mała i mogę się z tym nie zmieścić. Czy istnieje jakieś scalone
> rozwiązanie?
>
> Urządzenie musi pracować przy zasilaniu 12...24V.
>

Dla mnie - wybitnie niejasne pytanie. Spójrz na to co napisałeś oczami
kogoś, kto nic nie wie o Twoim układzie.
1. Czy to wyjście OC z komparatora ma wystarczającą wydajność prądową?
Wygląda, że tak, bo napisałeś, że jest to wyjście z _urządzenia_ i
wymaga tylko zabezpieczenia.
2. Czy to wyjście OC z komparatora ma już w sobie ograniczenie prądu -
jakie?
Może ono samo wytrzyma zwarcie do +24V.
3. Czy jest tam też -24V?
Zwarcie do GND dla wyjścia OC nie jest żadnym problemem więc skoro jest
obawa o zwarcie do - to znaczy, że musi tam być też jakieś ujemne
napięcie - czyżby zasilanie 12..24 oznaczało +-12 do +-24....
A może tekst o wytrzymywaniu zwarcia do + i - wynika z pośpiechu/braku
zastanowienia i tam nie ma ujemnego napięcia.
4. Co to znaczy pracować przy 12 i 24V - czy w układzie mamy do
dyspozycji tylko te 12 lub 24V (i z tego jest zasilany między innymi ten
komparator), czy może to jest tylko informacja o zasilaniu tego czegoś
czym będziemy sterować, a w układzie mamy jakieś VCC np. 5V ?
5. Czy wyjście zanegowane musi pracować jak to pierwsze by nie było
niczym obciążone, czy może wtedy nie pracować?
Gdyby mogło wtedy nie pracować to drugi tranzystor można by sterować z
wyjścia pierwszego (zaoszczędzilibyśmy jeden negator - a o liczbę
elemnentów chodzi).
6. Nawet jakby musiało zawsze pracować to też można zrezygnować z
negatora jeśli dało by się podwiesić pierwsze wyjście do tego +12..24V,
ale nie wiem, czy jest ono dostępne na naszej płytce?
7. Jakby nie było dostępne te 12..24V to można pomyśleć o podwieszeniu
do 5V (jeśli to mamy - znów nie wiem), ale trzeba by wiedzieć, czy to
nie wpłynie na działanie tego czegoś czym sterujemy pierwszym wyjściem,
a nie wiemy czym sterujemy) i czy nie może podnieść nam VCC ponad
standard - zależy od "siły" podwieszenia i gwarantowanego obciążenia na
tym VCC.

Itd.
Nad czym by się nie zastanowić to za mało danych.

Są tzw tranzystory cyfrowe (tranzystor+opornik lub tranzystor+dwa
oporniki) i są single-gate - pojedyncze bramki HC w obudowie SOT23-5, i
na pewno też w mniejszych.
Nie wykluczałbym, że są też np. dwa negatory HC w małej obudowie 6-pin.
Bramki są "lepszymi" negatorami od tranzystorów bo push-pull, ale
wymagają VCC, o którym nie wiemy, czy jest dostępne.
P.G.

do góry

W dniu 2017-06-08 o 19:02, Zbych pisze:

> Jak duży jest ten prąd maksymalny? 10mA, 20mA?

Ups, nie podałem :) Załóżmy 50mA

> Jeśli zasilanie nie jest
> symetryczne, to wystarczy chyba jak się zabezpieczysz przed zwarciem do
> +? Powinien wystarczyć do tego ulubiony tranzystor jednego z
> grupowiczów - n-mos z kanałem zubożonym. Do tego jeszcze jakieś
> zabezpieczenie ESD.

Preferowałbym rozwiązanie niedestrukcyjne czyli nie zwieranie przy
niewłaściwej polaryzacji a raczej odmowa współpracy przy złym
podłączeniu :-)

To może konkretnie. Zaprojektowałem przed chwilą taki rodzaj wyjścia z
zabezpieczeniem przeciwprądowym:

https://drive.google.com/file/d/0B5EZBCDOXXP7Sk5YWW5
teFZjeTA/view?usp=sharing

Na R12 jest albo +24V albo masa (off / on). Wyjście tego układu powinno
być normalnie podłączone do diody transoptora a ona z kolei do +24V po
jakimś rezystorze. No i teraz mamy sytuację, że nieroztropny użytkownik
zwiera to wyjście do + albo zapomniał o rezystorze. Ogranicznik prądowy
T1 zadziała i wszystko ok. Teraz druga sytuacja: użytkownik zwiera
wyjście do masy. Jeśli na R12 jest +24V to następuje zniszczenie T4
(przebicie EB). Zastanawiam się czy zwykła dioda na wyjściu nie załatwi
sprawy? Wtedy napięcie na diodzie + EB T4 nadal będzie na poziomie
przebicia ale prąd będzie zerowy. Czy coś takiego może zniszczyć
tranzystor? Czy bezpieczniej byłoby dać jeszcze duży rezystor na EB aby
cały spadek napięcia powstał na diodzie a nie na tym złączu?

--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

W dniu 2017-06-08 o 20:07, Piotr Gałka pisze:

> Dla mnie - wybitnie niejasne pytanie.
Tak, masz rację, sorki. Zerknij na moją odpowiedź udzieloną Zbychowi.
Doprecyzowałem opis problemu.

Tak na marginesie, zastanawiałem się również nad bramkami CMOS jednakże
chyba to nie zadziała. Ogranicznik prądowy jest analogowym rozwiązaniem.
No chyba, że jakiś sprytne podejście da się zastosować.

P.S.
Użytkownik zasila tą płytkę więc ma dostęp do masy i +24V (ew. +12V w
zależności od parametrów jego zasilacza).

--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

W dniu 09.06.2017 o 12:15, Marek S pisze:
> W dniu 2017-06-08 o 19:02, Zbych pisze:
>
>> Jak duży jest ten prąd maksymalny? 10mA, 20mA?
>
> Ups, nie podałem :) Załóżmy 50mA
>
>> Jeśli zasilanie nie jest symetryczne, to wystarczy chyba jak się
>> zabezpieczysz przed zwarciem do +? Powinien wystarczyć do tego
>> ulubiony tranzystor jednego z grupowiczów - n-mos z kanałem
>> zubożonym. Do tego jeszcze jakieś zabezpieczenie ESD.
>
> Preferowałbym rozwiązanie niedestrukcyjne czyli nie zwieranie przy
> niewłaściwej polaryzacji a raczej odmowa współpracy przy złym
> podłączeniu :-)
>
> To może konkretnie. Zaprojektowałem przed chwilą taki rodzaj wyjścia z
> zabezpieczeniem przeciwprądowym:
>
> https://drive.google.com/file/d/0B5EZBCDOXXP7Sk5YWW5
teFZjeTA/view?usp=sharing
>
>
> Na R12 jest albo +24V albo masa (off / on). Wyjście tego układu powinno
> być normalnie podłączone do diody transoptora a ona z kolei do +24V po
> jakimś rezystorze. No i teraz mamy sytuację, że nieroztropny użytkownik
> zwiera to wyjście do + albo zapomniał o rezystorze. Ogranicznik prądowy
> T1 zadziała i wszystko ok. Teraz druga sytuacja: użytkownik zwiera
> wyjście do masy. Jeśli na R12 jest +24V to następuje zniszczenie T4
> (przebicie EB).

Zamiast wtórnika na PNP, zrobiłbym wersję odwracającą z NPN. Będziesz
miał mniejszy spadek napięcia (o ile to ważne) i złącze C-B będzie brało
na siebie napięcie wyjściowe.

http://www.rlocman.ru/i/Image/2010/11/10/Fig_1.gif

do góry

W dniu 2017-06-09 o 12:24, Marek S pisze:
> W dniu 2017-06-08 o 20:07, Piotr Gałka pisze:
>
>> Dla mnie - wybitnie niejasne pytanie.
> Tak, masz rację, sorki. Zerknij na moją odpowiedź udzieloną Zbychowi.
> Doprecyzowałem opis problemu.
>
> Tak na marginesie, zastanawiałem się również nad bramkami CMOS jednakże
> chyba to nie zadziała. Ogranicznik prądowy jest analogowym rozwiązaniem.
> No chyba, że jakiś sprytne podejście da się zastosować.
>
Bramki miały być do uzyskania sygnału w fazie i przeciwfazie przy
wykorzystaniu możliwie najmniejszej powierzchni płytki, ale jak nie ma
VCC to zapomnieć.
P.G.

do góry

W dniu 2017-06-09 o 12:15, Marek S pisze:
> W dniu 2017-06-08 o 19:02, Zbych pisze:
>
>> Jak duży jest ten prąd maksymalny? 10mA, 20mA?
>
> Ups, nie podałem :) Załóżmy 50mA
>
>> Jeśli zasilanie nie jest symetryczne, to wystarczy chyba jak się
>> zabezpieczysz przed zwarciem do +? Powinien wystarczyć do tego
>> ulubiony tranzystor jednego z grupowiczów - n-mos z kanałem
>> zubożonym. Do tego jeszcze jakieś zabezpieczenie ESD.
>
> Preferowałbym rozwiązanie niedestrukcyjne czyli nie zwieranie przy
> niewłaściwej polaryzacji a raczej odmowa współpracy przy złym
> podłączeniu :-)
>
> To może konkretnie. Zaprojektowałem przed chwilą taki rodzaj wyjścia z
> zabezpieczeniem przeciwprądowym:
>
> https://drive.google.com/file/d/0B5EZBCDOXXP7Sk5YWW5
teFZjeTA/view?usp=sharing
>
>
R13 ograniczy prąd do około 35mA a napisałeś wyżej 50mA?

> Na R12 jest albo +24V albo masa (off / on).

Miał tam być jakiś komparator z wyjściem OC - jak to jest zamienione na
te +24V?

> Wyjście tego układu powinno
> być normalnie podłączone do diody transoptora a ona z kolei do +24V po
> jakimś rezystorze. No i teraz mamy sytuację, że nieroztropny użytkownik
> zwiera to wyjście do + albo zapomniał o rezystorze. Ogranicznik prądowy
> T1 zadziała i wszystko ok.

Na pewno?
35mA * 24V = 0,84W - ile ms takiego zwarcia wytrzyma BC857?
A jak 50mA to jeszcze gorzej.

Teraz druga sytuacja: użytkownik zwiera
> wyjście do masy. Jeśli na R12 jest +24V to następuje zniszczenie T4
> (przebicie EB).

Na pewno?
Zmontuj i sprawdź - ja uważam, że nic się nie stanie.
P.G.

do góry

W dniu 2017-06-09 o 12:56, Zbych pisze:
> W dniu 09.06.2017 o 12:15, Marek S pisze:
>> W dniu 2017-06-08 o 19:02, Zbych pisze:
>>
>>> Jak duży jest ten prąd maksymalny? 10mA, 20mA?
>>
>> Ups, nie podałem :) Załóżmy 50mA
>>
>>> Jeśli zasilanie nie jest symetryczne, to wystarczy chyba jak się
>>> zabezpieczysz przed zwarciem do +? Powinien wystarczyć do tego
>>> ulubiony tranzystor jednego z grupowiczów - n-mos z kanałem
>>> zubożonym. Do tego jeszcze jakieś zabezpieczenie ESD.
>>
>> Preferowałbym rozwiązanie niedestrukcyjne czyli nie zwieranie przy
>> niewłaściwej polaryzacji a raczej odmowa współpracy przy złym
>> podłączeniu :-)
>>
>> To może konkretnie. Zaprojektowałem przed chwilą taki rodzaj wyjścia z
>> zabezpieczeniem przeciwprądowym:
>>
>> https://drive.google.com/file/d/0B5EZBCDOXXP7Sk5YWW5
teFZjeTA/view?usp=sharing
>>
>>
>> Na R12 jest albo +24V albo masa (off / on). Wyjście tego układu
>> powinno być normalnie podłączone do diody transoptora a ona z kolei do
>> +24V po jakimś rezystorze. No i teraz mamy sytuację, że nieroztropny
>> użytkownik zwiera to wyjście do + albo zapomniał o rezystorze.
>> Ogranicznik prądowy T1 zadziała i wszystko ok. Teraz druga sytuacja:
>> użytkownik zwiera wyjście do masy. Jeśli na R12 jest +24V to następuje
>> zniszczenie T4 (przebicie EB).
>
> Zamiast wtórnika na PNP, zrobiłbym wersję odwracającą z NPN. Będziesz
> miał mniejszy spadek napięcia (o ile to ważne) i złącze C-B będzie brało
> na siebie napięcie wyjściowe.
>
> http://www.rlocman.ru/i/Image/2010/11/10/Fig_1.gif
>

To jest standardowe rozwiązanie na pewno lepsze od kombinacji Marka.
Kilka drobnych ale:
1.
Taki ogranicznik (gdy ogranicza) może się wzbudzać i generować jakiś tam
sygnał w.cz. Jest to bez znaczenia, bo stan ograniczania normalnie nie
występuje.
Ponieważ tranzystor to SOT323 i dwie diody to też SOT323 - czasami
zastępuję Q1 dwiema diodami - bez sprzężenia zwrotnego się nie wzbudzi.
2.
Nadal przy zadanym 50mA i 24V tranzystor nie wytrzyma zwarcia do +24.
Aby normalnie dać 50mA i wytrzymać 24V trzeba by coś jak fold-back
zastosować, ale to rozbudowuje układ.


Jeśli wiadomo, że obciążeniem (zawsze ?) ma być dioda w transoptorze to
może dać jeden tranzystor (bez ogranicznika prądu) a jego kolektor do
wyjścia połączyć przez (odpowiedniej mocy) R ustalający te 50mA.
P.G.

do góry

W dniu 2017-06-09 o 13:53, Piotr Gałka pisze:

> To jest standardowe rozwiązanie na pewno lepsze od kombinacji Marka.
> Kilka drobnych ale:
> 1.
> Taki ogranicznik (gdy ogranicza) może się wzbudzać i generować jakiś tam
> sygnał w.cz. Jest to bez znaczenia, bo stan ograniczania normalnie nie
> występuje.
> Ponieważ tranzystor to SOT323 i dwie diody to też SOT323 - czasami
> zastępuję Q1 dwiema diodami - bez sprzężenia zwrotnego się nie wzbudzi.
> 2.
> Nadal przy zadanym 50mA i 24V tranzystor nie wytrzyma zwarcia do +24.
> Aby normalnie dać 50mA i wytrzymać 24V trzeba by coś jak fold-back
> zastosować, ale to rozbudowuje układ.

Raczej mam tu na myśli jakieś chwilowe zwarcie niż trwałe. Prąd też
podałem jako rząd wielkości bo sam jeszcze nie wiedziałem ile transoptor
może chcieć. Wyszło mi, że 11mA więc zabezpieczenie dam na 20-30. Musze
się też liczyć z tym, że inny transoptor będzie chciał ciut więcej. Nie
wiem co user podłączy.

> Jeśli wiadomo, że obciążeniem (zawsze ?) ma być dioda w transoptorze to
> może dać jeden tranzystor (bez ogranicznika prądu) a jego kolektor do
> wyjścia połączyć przez (odpowiedniej mocy) R ustalający te 50mA.

Chodzi o sterowanie maszyną CNC. Tam transoptory są zawsze z opornikiem
swoim. Zwiera się je albo do masy albo do + w zależności od konstrukcji.

--
Pozdrawiam,
Marek

do góry