Optoacoplador TLP280-4 en entradas de 12 / 24V

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Hay un dispositivo STM32 que tiene que detectar varias señales de otros dispositivos. El voltaje de estas señales puede ser 12V o 24V. También estas señales pueden ser positivas (es decir, 12 / 24V) o negativas (conectadas a GND).

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Primera pregunta: ¿Es posible permitir que el optoacoplador TLP280-4 funcione con señales de entrada de 12V y 24V? ¿O debería usar divisor de voltaje con valores únicos de resistencia para cada caso?

Segunda pregunta: en algún tablero veo la resistencia R2. ¿Qué hace allí?

Tercera pregunta: ¿Cuál es el esquema correcto para conectar el controlador STM32 a una salida de optoacoplador para permitir que el controlador detecte señales? ¿El mío es bueno?

    
pregunta Ruslan Popov

1 respuesta

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Debería ser posible manejar este tipo de opto con ± 12 a ± 24 V. Ya que tiene dos LED de espalda con espalda (que van solo de su diagrama), la polaridad no importa.

R2 forma un divisor de voltaje con R1 para atenuar el voltaje de los LED cuando los LED no están encendidos. En efecto, esto aumenta el voltaje de umbral donde los LED comienzan a encenderse. No dijiste nada sobre el voltaje mínimo al que debería reaccionar el opto, por lo que no se necesita R2.

Para determinar R1, primero asegúrese de que la corriente máxima del LED no se supere a la tensión de entrada máxima. No proporcionó un enlace a la hoja de datos de opto, así que crearé valores de ejemplo. Tendrás que sustituirte por los verdaderos valores. Digamos que los LED opto pueden tomar hasta 20 mA y tener una caída de 1.4 V hacia adelante cuando lo hacen. Con 24 V en, R1 luego bajaría 22.6 V. Por la ley de Ohm, ahora calculamos el R1 más bajo permitido.

R1 = 22.6V / 20mA = 1.13 kΩ

El uso de no menos que el valor estándar de 1.2 kΩ mantiene la corriente del LED muy bien dentro de las especificaciones. Es muy probable que no tenga que manejar los LED con tanta fuerza, pero nuevamente, sin una hoja de datos es difícil hacer concesiones razonables.

Ahora tenemos que ver qué sucede con el voltaje de entrada mínimo que desea detectar, que es de 12 V. Eso colocará 10.6 V a través de R1. Si R1 es 1.2 kΩ, entonces se colocarán 10.6V / 1.2kΩ = 8.8 mA a través de uno de los LED. Digamos que podemos contar con 8 mA para dejar un pequeño margen.

Al tamaño R3, observa la relación de transferencia actual, que de nuevo es un parámetro importante que se especificará en la hoja de datos. Esta es la relación de corriente que Q1 puede admitir en relación con la corriente con la que se controlan los LED. Para elegir un valor, por ejemplo, digamos que la relación de transferencia actual es 1.5. Con 8 mA a través de los LED, eso significa que Q1 puede soportar hasta 12 mA y permanecer saturado. Digamos que Q1 cae 200 mV en saturación. Eso deja 3.1 V a través de R3. El mínimo absoluto R3 es, por lo tanto, 3.1V / 12mA = 258. Un poco menos que eso, y es posible que Q1 no pueda bajar la salida a su nivel de saturación.

Si esto está activando una entrada digital CMOS, no hay necesidad de una resistencia de pullup tan rígida. 1 kΩ aún debe responder lo suficientemente rápido, pero requiere un nivel muy inferior al mínimo garantizado de Q1 actual (con nuestros números de ejemplo). No es necesario presionar el límite, y es bueno asegurarse de que Q1 esté bien saturado para asegurarse de que el voltaje sea bajo.

Otro problema a considerar es la disipación de potencia de R1. 22.6 V a través de 1.2 kΩ disiparán casi 430 mW. Eso requeriría una resistencia de "1/2 vatio" como mínimo. Una mejor alternativa puede ser conducir los LED con una corriente más baja. Por supuesto que ondula a través de todos los otros cálculos. Sin una hoja de datos, todo lo que podemos hacer es componer números de ejemplo, por lo que tendrá que realizar los cálculos anteriores de todos modos con los números reales.

    
respondido por el Olin Lathrop

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