光耦输入保护

电器工程 光隔离器 保护
2022-01-16 23:41:32

我必须提供一些接受 12-24V 的隔离输入。应在一定程度上防止反向极化、瞬态过电压和永久过电压(最高 40V)。

到目前为止,我想出了以下电路: 在此处输入图像描述

  • R15+R21 将正向电流限制在 ~14mA@12V 和 30mA@24V
  • D1 TVS 二极管(击穿 ~@13V)可防止瞬态和高于 ~26V 的电压
  • D1 防止反向极化
  • R15 在极性反接或 D1 钳位时限制电流

这个设计看起来很简单。我错过了什么还是应该按要求工作?

编辑:
R21 旨在提供一些额外的瞬态过电压保护 (ESD),因为 TVS 二极管不会立即钳位。这也是选择 TVS 二极管而不是普通二极管的原因。这是矫枉过正吗?

正如所指出的,If 有点高。我会考虑将 R15 和 R21 设置为 580 欧姆,以将电流限制在 10-20mA。

LTV357T

2个回答

该电路有利于保护二极管。我不知道有更好的。

您不必担心保护二极管免受瞬态影响。如果大电流(<1A)流过二极管一微秒,它不会损坏二极管。您可以使用常规齐纳二极管而不是 TVS。

您可以考虑使用较低的齐纳 (TVS) 电压,例如 5V。这将导致 12V 和 24V 输入电压之间的二极管电流变化较小。

光隔离器的老化往往很差,并且 CTR 会随着时间的推移而下降(或者至少他们过去曾经如此,也许这已经得到改善)。因此,最好用大于最小电流来驱动二极管,以确保随着时间的推移输入驱动将继续驱动输出。对于最低 5mA 规格的光电 LED,10mA 可能是一个不错的数字。

你的电阻比他们需要的小得多。

使用两个 390Ω 电阻器,您将获得 ~15 mA @ 12VIn。您拥有的光电器件具有 5 mA vF 和 20 mA vF 的特性。除非您需要快速响应,否则以 5 mA 的电流运行光电二极管中的 LED 不会造成任何伤害。

如果它进入任何无法处理缓慢转换的逻辑,则可能值得确保将光电器件馈入施密特触发器输入。

此外,没有理由打扰这两个电阻。只需将二极管直接放在光耦合器上即可。在有人反向连接电源的情况下,这将减少耗散。