Tire de 5V en un cable que ocasionalmente pueda ver 60V

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Tengo un cable que flota - es cuando quiero subirlo a 5V - o puede que se le aplique arriba / abajo a +/- 60V - y es cuando realmente no quiero que esté Conectado al carril 5V. El problema es que no puedo averiguar cómo hacer un interruptor que se mantendrá apagado cuando se apliquen grandes voltajes al cable. Existen todas estas combinaciones diferentes de voltajes que se pueden aplicar a estos cables; solo muestro los casos extremos en el diagrama.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Quiero que el interruptor se cierre solo cuando el cable esté flotando (el extremo izquierdo del diagrama) y se abra en todos los demás casos. Todos mis intentos fueron en la línea de conectar un BJT entre el riel de 5 V y los cables, pero todo eso falla cuando el cable se pone negativo y el transistor está en la región activa de reversa.

simular este circuito

En este punto, solo tengo curiosidad si esto se puede hacer con componentes discretos, pero si hay un IC que puede hacer lo que quiero, eso está bien para mí. Gracias y realmente aprecio toda la ayuda y el consejo.

Edit 1 : estos dos cables son entradas a un amplificador diferencial cuya salida se alimenta a un ADC. Los voltajes de entrada varían desde -60 V a + 60 V, pero los dos cables nunca están separados por más de 60 V. Eso significa que el cable superior no puede estar a 60 V y el cable inferior a -60 V.

simular este circuito

A veces, la entrada está "seca" en el sentido de que necesita una conexión a los rieles de alimentación para producir una entrada significativa. Por ejemplo, la salida de un tacómetro de colector abierto sin un pull up "flotará".

simular este circuito

5V es un riel eléctrico que alimenta muchas cosas en el circuito, por eso quiero protegerlo tanto como sea posible. Además, la señal de +/- 60V es una entrada para el amplificador operacional y me preocupa que colocar una resistencia muy grande afecte la precisión de las mediciones.

Edit 2 : ¿Es posible que el siguiente circuito funcione? Ejecuté un simulador y se comprueba.

simular este circuito

    
pregunta andrey

2 respuestas

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Para evitar que la corriente entre "5" al riel de 5V cuando hay 60V en el cable, coloque un diodo entre el 5V y el cable. (Ánodo a 5 V, cátodo a cable.) Es posible que desee elevar la fuente de 5 V a 5,4 V o más para compensar la pérdida de tensión directa del diodo a corriente cero. Asegúrese también de elegir un diodo con > Clasificación de 65V.

Para evitar que salga demasiada corriente de 5 V cuando el cable está "en" -60 V (lo que sea que signifique), agregue una resistencia limitadora de corriente. 1 kOhm podría ser suficiente; 10 kOhm debería ser suficiente en la mayoría de los casos.

Sin embargo, la pregunta de diseño que necesita resolver y no ha respondido es: ¿Cuál es la impedancia de la fuente de +/- 60V? ¿Y qué tan importantes son los 60V? Si el 60V es "algún otro protocolo de señalización", quizás la impedancia de la fuente sea alta, y usted necesita hacer que su resistencia limitadora de corriente de 5V sea lo suficientemente alta como para no interferir con la señalización.

Además, ¿qué importancia tiene el 5V? ¿Es para señalizar, o alimentará algo? ¿Cuál es la impedancia de carga que "verá" ese 5V?

    
respondido por el Jon Watte
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No has explicado muy bien tus requerimientos.

Para resumir lo que ha explicado:

  1. Tienes un cable que puede estar flotando. Se supone que esto significa que NO está siendo accionado por una fuente de voltaje o conectado a tierra. Solo bajo esta condición desea conectar un pullup a + 5V.
  2. El cable se puede conectar a Gnd.
  3. El cable se puede conectar a + 60V.
  4. El cable se puede conectar a -60V

Un circuito que logra esto podría ser el siguiente (aunque estoy seguro de que no es lo que quieres):

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Observe que el cable nunca está 'flotando' con esta solución, ya que la bobina del relé siempre está conectada al cable. Pero logra su objetivo ya que cuando no se conecta ninguna otra fuente (+/- 60 o Gnd) al cable, se mantendrá a aproximadamente 5V.
El relé podría ser un relé Reed SPDT que es de baja corriente y admite un amplio rango de voltaje.

    
respondido por el Jack Creasey

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