¿Cómo se puede construir una lógica GPIO a un adaptador lógico de alto amp / voltaje utilizando múltiples voltajes? (5v, 12v, 24v)

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Estoy trabajando en un proyecto que requiere hacer una placa bastante universal (para trabajar en diferentes modelos de máquinas). Necesito conectar muchos motores e interruptores / sensores preexistentes a la placa que funcionan con diferentes voltajes y tienen su propia configuración única de clavija / enchufe. Pensé que el uso de fpga permitiría la programación de la configuración correcta, pero necesito que los pines fpga de 3.3 V acepten la entrada / salida de 5vdc, 12vdc y 24vdc de forma selectiva. ¿Hay alguna solución simple por ahí? Todos necesitan la capacidad pwm, y la capacidad de manejar motores / dispositivos pequeños.

Pensé en usar interruptores de carga para las salidas, lo que parece correcto. En cuanto a las entradas, estaba pensando en aisladores, pero no permiten un rango tan amplio de voltajes de entrada si estoy en lo cierto. Lo único en lo que puedo pensar es en los reguladores de voltaje en serie o en paralelo para convertir el voltaje a lógica de 3.3v. Sin embargo, esto puede plantear un problema en el que los pines no pueden ser conectados a tierra (como en 0v) para la corriente alta, así como servir como una entrada lógica. Cualquier ayuda o ideas serían apreciadas.

    
pregunta Nathan Darker

2 respuestas

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Para sus entradas de amplio rango, podría considerar una solución que he usado varias veces. Traiga sus entradas a través de un circuito como este:

Como se muestra, el umbral de entrada de alta / baja se establece en 2.5 V mediante el uso del TLV431. La señal de entrada que llega a través de las resistencias de la serie 2.2K se sujeta a la fuente de alimentación de 5 V para mantenerlas en el rango de entrada seguro del AM26LV32. Las salidas oscilan de riel a riel de 0 a 3.3 V para ingresar al FPGA.

    
respondido por el Michael Karas
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Para entradas de amplio rango, logré construir una recientemente que funcionaba de 5v a 30v o más con un optoaislador, un diodo Zener y un par de resistencias. Básicamente, diseñe el circuito de modo que la corriente del LED en la entrada esté dentro del rango para todo el rango de voltaje que le interesa. También es posible colocar un puente rectificador allí para hacer que el circuito sea insensible a la polaridad, a costa de alrededor de 1,2 voltios o menos de caída adicional. La resistencia y el diodo se seleccionan para producir la corriente de encendido mínima para el optoaislador a aproximadamente 5 V, aumentando hasta la corriente máxima de LED cuando el zener comienza a conducir.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el alex.forencich

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