opto aislado arduino input

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Quiero proteger un pin con un aislador óptico para obtener una señal externa de un medidor eléctrico (35VDC max, 50mA max, 240ms de ancho de pulso). El propósito es contar los pulsos.

¿Tienes algunos ejemplos de esquemas para eso?

Gracias

    
pregunta hotips

2 respuestas

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Esto no debería ser demasiado difícil:

VcceslafuentedealimentaciónArduinode+5V,VoutvaaunpindeE/S.

UnparámetroimportanteparaunoptoacopladoressuCTR(Relacióndetransferenciadecorriente),comparableaHFEparauntransistor.PerodondeHFEesamenudoalrededorde100parauntransistordepropósitogeneral,amenudoesmenosde1paraunoptoacoplador,yporlotantoamenudoseexpresacomounporcentaje,comoCTR=50%,loquesignificaqueobtiene5mApor10mAenentrada.

Parecequetienessuficientecorrientedisponible,peronolanecesitaremostodo.El CNY17-2 tiene un CTR de 22% min a 1 mA de entrada, por lo que podemos obtener 0.22 mA afuera. El Arduino funciona a 5 V, entonces la resistencia de pull-up debe ser de un mínimo de 22.7 kΩ para permitir que el transistor tire de la salida a un nivel bajo. Incluso puede ir más alto pero luego tendrá que vigilar la corriente de fuga del transistor. El CNY17-2 tiene un bajo 50 nA para eso, por lo que no causará ningún problema. También hay una fuga máxima de 1 µA en el controlador AVR, pero incluso eso solo causará una caída de 100 mV con el transistor apagado, por lo que es seguro.

Los 100 kΩ también significarían que solo necesita una corriente de salida de 50 µA para reducir la salida. A una entrada de 1 mA, teníamos 220 µA de salida, por lo que todo es perfecto. Para una entrada de 35 V y una caída de tensión máxima en el LED de 1.65 VR1 debe ser de 33 kΩ como máximo.

Tendrá que verificar cuál será la corriente a la tensión de entrada mínima con este valor de resistencia. Por ejemplo, si el voltaje de entrada puede ser tan bajo como 12 V, entonces necesita un máximo de 10 kΩ.

El diodo antiparalelo protege contra la conexión invertida, y puede ser cualquier diodo, como un 1N4148.

Nota: los optoacopladores de salida de Darlington como el 4N32 de Oli tienen un CTR mucho más alto, pero parece que podemos prescindir de eso, y los dispositivos Darlington son más caros: el 4N32 es el doble que el CNY17.

    
respondido por el stevenvh
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Si busca en Google "optoaislador de pin MCU" o similar, obtendrá muchas páginas con información sobre cómo hacerlo.

Un circuito típico:

El optoaislador puede ser similar al que se muestra. Si conoce el voltaje que desea leer y busca en la hoja de datos la corriente de operación típica del diodo de entrada, puede dimensionar R1 de manera adecuada.
Por ejemplo, digamos que el Vf para el diodo es 1.2V, su voltaje es 35V y desea tener una corriente de diodo de 10mA:

(35V - 1.2V) / 0.010A = 3380 ohmios.

D1 protege el diodo de entrada óptica contra voltajes inversos, ya que, por lo general, solo resisten algunos voltios de retroceso antes de morir. Si es probable que su fuente de 35 V produzca un pico negativo impar (por ejemplo, CA / inductivo), entonces esta es una buena idea, incluso si no lo es, no está mal tenerlo allí por si acaso.
En el lado del transistor, 1k a 100k funcionará en la mayoría de los casos.

    
respondido por el Oli Glaser

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