två signaler i två ledare...

[jesse]

Jag har ett dilemma.
Jag har två signaler, men bara två ledare.

"Signalerna" är open-collector till jord och mottagare är två optokopplare (med eller utan motstånd).
Normalt brukar jag använda tre ledare: +12V och de båda OC-utgångarna.

Nu när jag bara har två trådar funderar jag på enklaste sätt fixa så jag får antingen positiv eller negativ spänning mellan trådarna A och B, och koppla optokopplarna parallellt med motsatt polaritet. Men det står still i huvudet - hur fixar jag +/- 5 mA från ovanstående förutsättningar?

Jag måste givetvis krympa antalet logiska möjligheter från fyra till tre, men det är helt OK:

Kod: Markera allt

utgångar:     optokopplare
A    B        A    B
0    0        0    0
0    1        0    1
1    0        1    0
1    1        1    0

Men det står lite still i huvudet - Vad är enklast? (ur synpunkten få komponenter , enkelt att löda). En logik-IC kanske?
Jag behöver max 3 mA ut.

[Icecap]

En lös idé:
Optokopplarna sitter i serie och det finns lite strömbegränsningsmotstånd osv.

Om man då har en shunt över OptoB kommer OptoA att slå på först (med stigande spänning alltså).

När spänningen överstiger ett visst nivå drar en transistor en shuntmotstånd över OptoA varför den släcker - men OptoB börjar leda.
När spänningen stiger ytterligare en snäpp leder båda OptoA och OptoB.

Vid att välja rätt koppling och spänningsnivå kan du få 4 kombinationer med ganska få komponenter på mottagarsidan och det behöver inte vara så våldsamt på sändarsidan.

[Swech]

Exempel med 5V system
Om du lägger ena signalen med spänningsdelare 2.5V
Andra till drivande utgång 0V eller 5V eller ställd som ingång.

Då bör du kunna skicka 3 olika

Swech

[jesse]

Swech... jo, jag tänkte så också och kom fram till att en RS485 drivkrets fungerar perfekt för ändamålet, och enbart med att lägga till en diod på mottagaren (optokopplarna är dubbelriktade).
Jag har tillgång till +5V och RS485-kretsen har 15000 volt ESD-skydd (och jag sätter även dit motstånd och kondensatorer för att öka det).

Kretsen måste vara "failsafe" vilket innebär att om man drar ut sladden så ska båda optokopplarna vara släckta (motsvarar då läget "off"). Dom slocknar givetvis om kontakten dras ut, oavsett hur jag konstruerar.

Återkommer med skiss.

EDIT:
Det tycks inte bättre än att jag måste ha en inverterare på DE-ingången... tur att jag har pre-biased NPN-transistorer (=bara en komponent inverter).

[prototypen]

Dioderna i kopplare kopplade i antiparallell.
Nu kör man fyrkantvåg. Med ström åt båda hållen så lyser ju båda. Om man inte driver ena halvperioden så kommer bara ena dioden lysa. Ingen drivning så blir det ju mörkt.

Efter optokopplarna så får man filtrera lite.

Protte

[jesse]

Protte: det där var en ganska smart lösning. Får se vilken lösning jag väljer till slut.

EDIT:
kan ju bara uppdatera med att jag nu lyckats få tillgång till +12V (max 10mA) på mottagarsidan, alltså där det ska finnas optokopplare. Det underlättar ju en hel del då jag kan använda aktiva komponenter på mottagarsidan. Då uppstår bara en liten komplikation: GND-ledaren kommer att ha en max-ström på 25 ampere och en längd på 5 meter. Kabelarea kanske 4 mm2. Sedan kan det ju ske spänningsfall vid kontaktdon. Så det får jag ju ha i åtanke att inte använda absoluta spänningsnivåer t.ex. Hellre en strömgenerator i så fall, med tre nivåer. Men nu kommer det att lösa sig.

Med strömgenerator kanske det iofs. går att lösa med bara optokoppare också. Hade ju varit smidigast...

[jesse]

Har simulerat på alla vis i LTspice nu, och det verkar som om det här kommer att fungera bra mellan -25 till +75 grader C.
Jag kommer antagligen att bygga den här:

Förklaring:
översta schemat är sändaren.

Till vänster är en strömgenerator med två PNP-transistorer där ström-motståndet är ersatt med två motstånd parallellt med var sin transistor som slår på och av. På så vis kan jag få fyra nivåer av ström som styrs av två NPN Open-collector-utgångar "stop" och "signal".
Matningsspänningen här varierar mellan 40 och 60 volt. Det hade fungerat med 12 volt också, men inte om jag har någr volts spänningsfall i GND-anslutningen, vilket det kan bli då det går 25A där och den kan vara upp till 5 meter lång.
Q12 känner av ifall någon mottagare är ansluten. (Om den kopplas bort ska hela enheten stängas av efter ett par minuter).

Nedre schemat: mottagare.

Nere till vänster en krets som dränerar bort spill-ström från bl.a sensor-transistorn (Q12) för att garantera att optokopplarna är helt avstängda vid "noll"-ström. Den drar omkring 0.8 mA.

Optokopplarna U1 och U2 har var sin strömgenerator för att ta sin andel av strömmen. För att inte båda ska dra ström samtidigt har de olika stora zenerdioder i serie. D6 är en 15V zener som dränerar bort eventuell överström.

R13 och kondensatorerna är bara ett extra skydd mot felaktig anslutning. Sändarens linjeutgång klarar att kortslutas direkt till 0V eller 75 volt uta problem. Mottagaren vill dock inte gärna ha +75 volt ... då brinner först D6 och sedan transistorerna (om de inte är avsedda för 75 volt). Jag kanske ska ta bättre transistorer och skippa zenerdioden