PIC I/O skyddsdioder maxeffekt,ström?

PIC, AVR, Arduino, Raspberry Pi, Basic Stamp, PLC mm.
Johan.o
EF Sponsor
Inlägg: 2387
Blev medlem: 18 juni 2003, 01:08:50
Ort: Jönköping

PIC I/O skyddsdioder maxeffekt,ström?

Inlägg av Johan.o »

Tja!

PIC..
Funderade lite lite på hur mycket effekt,ström skyddsdioderna pallar
innan dom går sönder, skulle vara bra att veta så jag kan dimensionera
skydssmotstånd så att I/O'n även fungerar efter möjlig över-spänning.
hmm.. föresten har även A/D ingångarna på en PIC16F870 skyddsdioder.
Tycke det var dåligt med elektrisk spec i databladet, kanske finns blad som
går näramre på det där?

VH/ Johan
Magnus Pihl
Inlägg: 401
Blev medlem: 6 maj 2004, 12:22:36
Ort: Stockholm

Inlägg av Magnus Pihl »

Här har du en lösning som används generellt. Antag att du driver mikrokontrollern på 5V och att du vill ha 12V toleranta ingångar.

Sätt en spänningsdelning så att 12V blir 5V. I knytpunkten sätter du en diod till 5V och en annan till gnd.

Kommer det nu en positiv "spik" så åker den upp till matningen. Om det kommer en negativ, så åker den till gnd. Första motståndet begränsar strömmen, så att inte matningsspänningen åker upp och förstörs kretsarna.
matseng
Inlägg: 2360
Blev medlem: 16 september 2003, 17:18:13
Ort: Dubai, United Arab Emirates
Kontakt:

Inlägg av matseng »

Johano: Databladet nedan säger 20 mA...

Kod: Markera allt

14.0 ELECTRICAL CHARACTERISTICS
Absolute Maximum Ratings 
Ambient temperature under bias................. .-55 to +125°C
Storage temperature ................ -65°C to +150°C
Voltage on any pin with respect to VSS (except VDD, MCLR. and RA4) ........... -0.3V to (VDD + 0.3V)
Voltage on VDD with respect to VSS ................... -0.3 to +7.5V
Voltage on MCLR with respect to VSS (Note 2) ................0 to +13.25V
Voltage on RA4 with respect to Vss ....................0 to +8.5V
Total power dissipation (Note 1) .....................1.0W
Maximum current out of VSS pin ................300 mA
Maximum current into VDD pin ................250 mA
Input clamp current, IIK (VI < 0 or VI > VDD)............... ± 20 mA
Output clamp current, IOK (VO < 0 or VO > VDD) .................... ± 20 mA
Maximum output current sunk by any I/O pin.....................25 mA
Maximum output current sourced by any I/O pin .......................25 mA
Maximum current sunk by PORTA, PORTB, and PORTE (combined) (Note 3) ................200 mA
Maximum current sourced by PORTA, PORTB, and PORTE (combined) (Note 3)...................200 mA
Maximum current sunk by PORTC and PORTD (combined) (Note 3) ............200 mA
Maximum current sourced by PORTC and PORTD (combined) (Note 3) ..................200 mA
Magnus Pihl
Inlägg: 401
Blev medlem: 6 maj 2004, 12:22:36
Ort: Stockholm

Inlägg av Magnus Pihl »

Jag tycker inte du ska låta klampningen arbeta kontinuerligt. Den kan driva iväg med temperatur.. Helt plöstligt kanske det slutar funka och du vet inte om det var att du snålade ett par kronor på ingångsteget, eller om det var något annat, eller kanske fel i mjukvaran.
Johan.o
EF Sponsor
Inlägg: 2387
Blev medlem: 18 juni 2003, 01:08:50
Ort: Jönköping

Inlägg av Johan.o »

Tja!

Tack för era svar.
Nje, jag tänker inte låta skyddsdioderna arbeta hela tiden..
Känns fel som du säger att låta skyddsmekanismer arbeta hela tiden.
Jag har lågohmig spänningsdelning som delar /4 från 12V batteri och sedan har jag en
2.7K rc-länk in mot ingången, som är en A/D-ingång.
Jag ska alltså mäta batterispänningen.
Skönt då är mitt skydd tillräkligt dimensionerat.

Trevlig midsommar!
/ Johan
Magnus Pihl
Inlägg: 401
Blev medlem: 6 maj 2004, 12:22:36
Ort: Stockholm

Inlägg av Magnus Pihl »

Det låter bra, men varför lågohmig spänningsdelning? Du drar bara onödigt mycket ström från batteriet...
Användarvisningsbild
Garfield
Inlägg: 65
Blev medlem: 17 mars 2004, 01:45:46

Inlägg av Garfield »

Man kan använda skyddsdioderna konternuerligt men man bör inte belasta dom med 20mA det räcker utmärkt 1-2mA utan att blir värmeproblem.
själv har använd i flera projekt till kunder utan minsta bekymmer. Microchip själv rekommenderar att man kan göra detta utan att man förstör processorn.

Men i ditt fall om jag föstår det rätt så ska du mäta en spänning (12V) till processorn då måste man använda en spänningdelare så att spänningen är inom 0-5 V intervallet .Man bör tänka på att AD omvandlaren vill att signalen in ska ha en impedans på 10k när den samplar in spänningen men det kan man kringgå genom att koppla en kondensator på ingången ner till GND om man inte ska mäta snabba variationer.
Johan.o
EF Sponsor
Inlägg: 2387
Blev medlem: 18 juni 2003, 01:08:50
Ort: Jönköping

Inlägg av Johan.o »

Njo, lågohmigt är dumt för det drar mycket ström.
Men det är ingen fara i detta fallet desutom är den inte så lågomig.

Men nu blir jag lite fundersam.
Impedansen in till AD avgör hur lång tid det tar att
göra en sample, manualen säger att "The maximum recommended
impedance for analog sources is 10Kohm."

Jag läste det som att har inte mer än 10K för då hinner den inte
sampla med full noggrannhet.

Inte som att dom vill att det ska vara 10K.
Men visst impedans matchning är ju viktigt när man hanterar frekvenser.

Vid högre frekvenser så blir det ju en reaktiv spänningsdelning över samplings-kondensatorn.. Xc runt 50K i värsta fall.. att tänka på.

Hur menar du då att en kondensator skulle göra ingången gladare.
Jag ser det som bra med en kondensator eftersom det stabiliserar
spänningen och plockar bort otrevliga höga frekvenser (RF..dyl) som vill
störa Elektroniken. Jag har satt ett 2.7K, 22nF RC-filter till A/D'n.

/ Johan
evert2
Inlägg: 2182
Blev medlem: 18 april 2004, 22:47:56
Ort: Jönköping

Inlägg av evert2 »

En kondensator mellan "pinnen" på microcontrollern ner till jord......som kompliment....sänker utgångsimpedansen!

Tänk så här: du har ett motstånd av ett mycket högt värde.........låt säga 10 MOhm kopplat från en signalkälla in till microcontrollern....då kan det tänkas ta för lång tid för kondingen i AD-omvandlaren att laddas upp så att den visar för lågt värde..........kanske...å om man kopplar in en konding så blir den efter ett tag uppladdad och kan slussa en del av laddningarna till kondingen i AD-omvanlaren.........eller ä jag ute å cyklar.....vättern runt?
cyr
Inlägg: 2712
Blev medlem: 27 maj 2003, 16:02:39
Ort: linköping
Kontakt:

Inlägg av cyr »

Stämmer bra. Samplingskretsen i ADn bygger ju på att ganska snabbt kunna ladda upp en liten kondensator, det bör kunna ske från en större extern kondensator.

Sen drar nog AD-ingången hela tiden en liten läckström, så man kan nog ändå inte ha enormt stora motståndsvärden.

EDIT: Kollade databladet till F870, det står faktiskt att värdet 10k krävs på grund av läckströmmen. Om det är den som begränsar så gör inte kondensatorn någon skillnad tyvärr. Man ska tydligen kolla upp saker innan man skriver :)
Användarvisningsbild
Garfield
Inlägg: 65
Blev medlem: 17 mars 2004, 01:45:46

Inlägg av Garfield »

Du alldeles rätt cyr man ska kolla upp vad man skriver "skäms" :oops: . Jag använde AD omvandlaren till analog tangentbord avkodare (mitt fall 4 knappar) där är det inte lika nogrannt som att mäta en spänning. Max 10k är det som gäller och inget annat om man ska mäta nogrannt.
Vill man mäta en spänning som inte drar så mycket ström kan man ha en mosfet transistor vid 12V spänningen till spänningdelaren .En av picen i/o portar så kan du styra transistorn när du ska mäta spänningen efter du har mätt klart så bryter transistorn spänningen.
Du kan få ned strömförbrukningen till 1/10 - 1/100 beroende på hur snabbt du ska sampla. i det här fallet ska man inte ha en kondensator på spänningdelare för då får man vänta längre innan man kan mäta spänningen. Ingången på på picen har kapacitans på 5pF som är försumbar och mosfet transistorn motstånd vid slutning är så liten att du behöver inte räkna med i spänningdelaren.
evert2
Inlägg: 2182
Blev medlem: 18 april 2004, 22:47:56
Ort: Jönköping

Inlägg av evert2 »

Cyr>
Du har nog rätt!
10KOhm borde räcka ganska långt...........om man acccepterar en ström på 2mA.....så ger det en möjlig inspänning till resistorn på 25 Volt effekt= 0,04 Watt.......låter väl OK?
cyr
Inlägg: 2712
Blev medlem: 27 maj 2003, 16:02:39
Ort: linköping
Kontakt:

Inlägg av cyr »

Om man använder en spänningsdelare så kan man dra nytta av att den har en utimpedans (tänk thevenin-ekvivalent) = de båda motstånden parallellt, och det är det värdet som måste vara <10k.

Om man delar ner inspänningen till hälften kan man alltså ha 20k motstånd osv... På det sättet kan man dra lite mindre ström från batteriet, och tåla lite mer överspänning utan att PICen blir sur och mäter fel.
Skriv svar