Cómo es este circuito para la interfaz de 20V señal con 3v3 microcontrolador

Question

He diseñado el siguiente circuito a la interfaz de un 12-20V señal a un microcontrolador ejecuta en 3,3 voltios. La señal es de 20V o circuito abierto.

Quiero que el circuito sea tan resistente como sea posible. Debe ser capaz de manejar EMI y ESD.

• R1 es limitar la corriente de bias y el transistor.
• C1 es aplicar un filtro de paso bajo.
• R2 se utiliza para tirar abajo de la base del transistor y de la descarga de la el condensador C1, la 20V entrada es de 20V o circuito abierto.
• D1 se utiliza para proteger el transistor de voltaje negativo en la de la base.
• R3 es para tirar para arriba pin del microcontrolador.

Cualquier comentario y mejoras sobre este circuito son bienvenidos.

Lado de la pregunta: ¿Cuál es el máximo voltaje positivo de este transistor se puede tolerar. La hoja de datos de estados de la base de pico corriente de 100mA. Si la base se mantiene en el 0,7 voltios, entonces de entrada puede ser de hasta 1000 voltios (10k ohm * 100 ma). Pero si la entrada es de 1000 Voltios el divisor de potencial hace que el voltaje de la base a 500 voltios. Y el máximo de Vcb, de acuerdo a la hoja de datos está 60volts.

Answer 1

Se ve bien para mí. A la inversa del diodo D1 es una buena idea. Si usted tiene un mínimo de 12V puede que desee reducir R2 algo. Este circuito tiene un umbral de tal vez 2V, usted puede fácilmente reducir a la mitad R2 o doble R1.

En el caso de momentánea extrema sobre voltaje, sobre la base-emisor de voltaje (en diagonal hacia adelante) no se elevará por encima de un volt o menos, incluso con 100mA. Parece otro diodo en inversa paralelo a D1. Una de las ventajas de un BJT en esta aplicación. La limitación es más probable que sea la tensión nominal de R1.

Si usted desea considerar sostenido de sobretensión, puede que tenga que considerar la potencia nominal de R1. Si algún idiota se conecta a la red (por lo general, podemos asumir que sobre 240VAC es el voltaje de idiotas a los que tendrá acceso demasiado idiotas con el acceso a los altos voltajes son una especie de auto-eliminación de problema), entonces R1 de disipación casi 6W, por lo que tendría que ser físicamente gran parte. Usted puede solucionar ese problema aumentando el valor de R1 para que una pequeña parte podría ser utilizado.

Answer 2

He diseñado un circuito muy similar a mí, una vez, cuando yo necesitaba un poco de "resistente" las entradas. Sin embargo, he utilizado R1 = R2 = 100k (en lugar de 10k). Realmente no toma mucho de la corriente de entrada para saturar la Q1 con R3 = 10K. Reducir la C1 por el mismo factor, si desea mantener la misma frecuencia de esquina.

Si quieres un poco de histéresis para mejorar las características de conmutación, usted podría considerar la posibilidad de poner un 100Ω de resistencia entre el Q1 del emisor y el suelo, y luego atar el extremo inferior de R2 para que los de unión.

Answer 3

El circuito se ve bien para los no muy exigentes uso.
En el extremo de los extremos es posible que tartamudean.

Respuesta de frecuencia de la señal de entrada y aceptable ascenso y la caída veces no se han especificado y si necesidad importante de ser conocido.

Vbe de Q1 será base de la abrazadera a ~= 1V max.
Oie puede ser limitado mediante el uso de dos diodos de R1-R2 de unión a tierra y una pequeña resistencia (digamos de 100 Ohmios) a partir de este punto Q1-base, por lo que los diodos de la abrazadera masiva Vin transitorios cerca de 1,5 - 2 V y el transistor abrazaderas de base para decir 0.7 V.
Ejemplo: Si un transitorio de las unidades de entrada a 1000V, I_R1 = 100 mA.
Si dos diodos abrazadera del extremo inferior de la R1, arriba dicen 2V, la corriente de base es entonces
(2V-Vbe)/100R = 13 mA.
Los valores pueden ser ajustados para adaptarse.

Las resistencias tienen clasificaciones de voltaje que son independientes de la disipación.
A muy alto voltaje el voltaje de R1 se convierte en importante.
Disipación en R1 es ~=V^2/R para 1 Vatio a 100V con R1 = 10K.
A 1000 v R1 disipación es V^2/R = 1,000,000/10,000 = 100 Vatios.
Usted no querría tener que presentar para mucho tiempo o tiene que proporcionar una resistencia que puede manejar en ese estado estacionario.
Esto NO es necesario para la EDS. Si usted nunca hizo obtener una situación de muy alta tensión de vez en cuando puede estar presente por más de milisegundos que usted podría utilizar una conmutación de entrada que apaga bajo muy alto voltaje condiciones.

SI los tiempos de respuesta no necesita ser de alto R1 puede ser aumentado en valor para satisfacer más las condiciones de voltaje.