idéer för generell logik-utgång i "industriell" miljö?

[jesse]

Jag håller på med ett litet AVR-projekt (lite styr-och mät) som ska ha några generella utgångar.
Det är inte frågan om snabba signaler - omslag på sin höjd 4 ggr/ sek, men normalt kommer utgångarna att vara statiska med omslag någon gång i timmen. AVR:en kommer antagligen att drivas med 5 volt, eventuellt 3.3V.

Vad som skall koppas till dessa utgångar beror från fall till fall, och kan variera.. och jag vill alltså designa den smartaste utgången som är mest generell. Det kan vara allt från vanlig 5V logisk ingång, till 24 volt PLC, solid state-relä, fysiska reläer, signallampa, larm, och andra externa enheter...

Så utgångarna ska framför allt kunna tåla lite misshandel (ESD, att man lägger på +12V eller kortsluter t.ex.). Jag vet inte om de egentligen bör vara galvaniskt isolerade - jag ser inte något riktigt behov av det, men det kanske man brukar ha ändå?

Det vore också lämpligt om lösningen inte drog en massa ström eftersom det är batteridrivet. Så det är kanske lite olämpligt att använda optokopplare?

Jag tänker mig fyra till sex separata utgångar, eventuellt med gemensam GND.
Utrymmet är inte enormt, så jag undviker gärna klumpiga komponenter.

Vad har ni för tips på hur man skapar en sådan utgång?

Kan en ESD-skyddad open collector-utgång med serieresistor vara ett alternativ? (mottagande enhet förväntas då ha pull-up)?

Funkar det med att kombinera en vanlig enkel optokopplare med lite överspänningsskydd (diod, zenerdiod, motstånd, liten kondensator). Vilka dioder duger för ESD-skydd?. Idéer och tips mottages tacksamt.

[Micke_s]

Varför inte satsa på en 37-403-30 eller liknande + något ESD skydd.

Optokopplad skulle jag starkt rekommendera, du vet ju inte vad som finns på andra ändan.

edit: Om det är signaler som slår om sällan så kan 37-109-98 vara intressant, dubbla spolar så den drar bara vid omslag.

[jesse]

Ah, intressant tips... ska kolla upp fler liknande. Kanske det finns nån med inbyggd ESD skydd.

[monstrum]

Hur viktiga är omslagens snabbhet? Även om frekvensen inte är viktig så kanske man inte vill ha en rampning under 100 ms.
Det är ju egentligen inga som helst problem att begränsa strömmen så att den tål att man så kopplar in nätspänning i den, men ska man bibehålla hög strömdrivningsförmåga och låg omslagstid så blir det lurigt. Då är nog en mekanisk lösning ganska lämplig faktiskt.

[jesse]

Nja.. nätspänning ska den väl inte behöva tåla... Det vore bra om den klarar upp till 35 volt DC en kortare stund... Jag kan tänka mig att lösa det med ett motstånd på utgången och en sådan opto-MOS som länkades till innan, fast en som klarar 500 mA. Motståndet behöver då inte vara mer än 70 ohm, men jag skulle kunna sätta dit ett på 330 ohm, eftersom jag inte måste ha så hög ström ut.

12 volt och 330 ohm i serie, skulle det kunna dra ett 6 volts relä... har inte koll på vad ett relä drar och om det behöver mer ström i tillslaget? Men det vore smidigt att den skulle orka dra ett relä. Fast troligare är väl att det kommer att sitta annat på utgångarna, nån slags logisk ingång.

Omslaget bör väl inte vara så slött som 100 mS, det låter lite extremt. 10-20 mS kan jag tänka mig som mest. Men en opto-MOS med ett 330 ohm -motstånd borde väl inte gå så långsamt... det kommer ju inte att hänga en elektrolytkondensator på utgången. Mekanisk (relä) vill jag inte använda , då det ska vara så strömsnålt som möjligt på driver-sidan.

[TomasL]

Vill du ha en generell utgång, som tål "allt" så är reläer det enda alternativet, då det också fungerar med AC.
Du kan alltid använda bistabila reläer, dock är det ett problem, med dessa då de ligger kvar vid spänningsbortfall.
Det finns reläer med mycket liten strömförbrukning, vilka bör kunna fungera.

[jesse]

"Tål allt" kanske var att ta i. Jag kanske har lite svårt för att uttrycka mig. Tål vad som skulle kunna förväntas av en utrustning som ska användas i industriell miljö... Skulle nån få för sig att koppla 230V AC på datautgångarna så får han skylla sig själv. Men ESD är ju något som man bör tänka på som konstruktör, grejerna ska ju inte gå sönder för att man pillar lite på dem. Även en enkel felkoppling, t.ex. negativ spänning eller +12V direkt på utgång exempelvis, skulle vara bra om den tålde. Som sagt, gärna upp till +/-35 volt. Jag tyckte en sån där opto-MOS verkade trevlig om man hänger på lite transiler och annat.
Jag vill också komma ner i storlek på kretskort/bygghöjd också. En ytmonterad opto-MOS TLP172A behöver 3 mA genom lysdioden och kan då driva 400 mA på utgången. Det är bra utbyte jämfört med "vanliga" optokopplare.

EDIT: rättade länken till databladet.

[Mindmapper]

jesse> En ytmonterad opto-MOS TLP172A behöver 3 mA genom lysdioden och kan då driva 400 mA på utgången. Det är bra utbyte jämfört med "vanliga" optokopplare.

Länken vart lite fel den går till TLP172G där stämde inte så mycket med de data som du hänvisade till. När jag ansåg att det var fel krets och jag fick fram TLP172A så ser jag att du angivit "Absolut Maximum Ratings" som vad kretsen klarar på utgången. Att ligga där är i det närmaste en dödssynd.

Ska du få en användbar utgång tycker jag att du behöver gå upp i prestanda så att du helst klarar drygt 1A normalström så att du har bra marginaler.

[jesse]

Det ska normalt aldrig gå mer än 50 mA på utgången , vanligtvis mycket lägre strömmar, men 500 mA väljer jag för att ha en marginal om någon klantar sig och kortsluter tillfälligt. (då kommer ett motstånd att se till att jag ändå ligger under 250 mA). Såg nu att TLP172A klarar 400 mA max.

3 mA är maximal triggnivå. Triggnivån ligger normalt på 1,6 mA. Det betyder att ska man vara helt säker på att få omslag måste strömmen genom lysdioden vara över 3 mA. Absolut max för lysdioden är 50 mA - 20mA vid upp till 85 grader C. On state current 160 mA vid 85 grader C...