¿Protección contra sobretensiones para entradas de ADC que miden DC desde las baterías y el suministro de conmutación?

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Estoy trabajando en un circuito que detecta la presencia de CA y mide la salida de CC de una fuente de alimentación de conmutación y una batería. Permanecerán dentro de una caja de metal conectada a tierra pero en el campo, por lo que la red de CA ya está protegida por un varistor y el sensor de presencia de CA está optoaislado, así que supongo que eso es suficiente para la parte de detección de CA. Sin embargo, para las mediciones de CC, en mi prototipo solo estoy usando un divisor de voltaje resistivo para reducir los niveles de batería y suministro al rango de ADC, pero me pregunto si también se recomendaría alguna protección. Las mediciones se toman en la alimentación de conmutación y las salidas de carga de la batería, por lo que ya están aisladas de alguna manera de la entrada de CA. No hay entradas de cables o sensores que provengan de fuera de la caja metálica, aparte de la red de CA, por lo tanto, ¿cree que se recomendaría alguna protección en las entradas ADC que no sean diodos de sujeción a los rieles de entrada de voltaje ADC?

    
pregunta Claudio

2 respuestas

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La forma típica de proteger las entradas de ADC (y muchas otras entradas de alta impedancia) es tener una resistencia limitadora de corriente y diodos de sujeción en el pin. Muchos chips ya tienen diodos de sujeción dentro del chip, pero a menudo es útil tener también algo externo (especialmente cuando los diodos de sujeción integrados no tienen la documentación adecuada sobre sus especificaciones, que es la mayoría de las veces).

Su resistencia-divisor ya va a funcionar como una resistencia limitadora de corriente. Como regla general, usted desea que los valores de su resistencia sean tan altos como sea práctico, con algo cercano a 10K a 500K que sea razonable.

A medida que las resistencias aumentan de valor, comienza a obtener efectos extraños de la capacitancia parásita (disminuye su respuesta de frecuencia) y la corriente de fuga del ADC y los diodos (confunde su precisión). Si no está seguro de estas cosas, entonces elija algo del lado bajo de 10K a 500K. Si ya has averiguado los cálculos o estás dispuesto a probarlo y ver si funciona, ve con algo más alto.

Habría un diodo entre GND y la entrada. Y otro diodo entre la entrada y VCC. Si tiene una señal que va + y -, entonces conecte un diodo al riel V + y el otro al riel V. Oriente los diodos de manera que funcionen (gire los diodos y nada funcionará). Coloque los diodos entre su ADC y el divisor de resistencia.

Funciona de esta manera ... Si recibe un pico de voltaje, los diodos lo redireccionarán a un riel de alimentación y no directamente al chip. La resistencia limitadora de corriente limitará la corriente a algo razonable. Usted quiere que la corriente sea limitada por varias razones: 1. No quiere tanta corriente que los diodos exploten. 2. No desea que tanta corriente entre en los rieles de alimentación eléctrica afecte la regulación de voltaje de ese riel.

Con esta configuración, la tensión máxima en el pin de entrada será VCC + la caída de tensión directa del diodo. Y el voltaje mínimo en la entrada será GND, la caída de voltaje directo.

Hay cientos o miles de diodos apropiados para esto. El BAV99 es simplemente un hecho. pero es una buena para empezar a mirar.

    
respondido por el user3624
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1) Spark Gaps recortará la electricidad estática de mayor voltaje, pero aún no es lo suficientemente baja, pero aún así es GRATUITA. enlace

2) El NUEVO ADG5462F analógico podría ser útil en algunas situaciones. enlace

    
respondido por el Steve Meirowsky

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