Hur designar man ett bra optokopplat interface?

[Agwan]

Jag har sett ett gäng olika lösningar på optokopplade signaler. Tänk er en D-sub med några in och några utsignaler optokopplade.

Några jag sett har inget skydd alls, bara varsin pinne på kontakten till varsin sida av dioden. Sedan de med en resistor i serie. Och så de med resistor i serie och en skyddsdiod, och så de med två resistorer i serie med skyddsdioden mellan och så de med reverseringsskydd i form av en mosfet.

Finns det någon industristandard över vad man "skall" ha. Den som kopplar sig mot en optokopplare borde kunna förvänta sig ett visst skydd av optokopplaren.

Insignaler kan dela jord och utsignaler dela "high side"? Eller kan in och ut dela jord?

ESD-skydd, reverseringsskydd och överströmsskydd enligt förväntan är något jag är ute efter.

[gkar]

Om vi skipper säkerhetsaspekten, vad vill du att det skall klara?
Det finns standarder vad man skall klara om det är en vanlig industriprodukt tex.
Ett av de hårdare testfallen då är surge, EN 61000-4-5. Kolla där.
Är det långa kablage? Du kanske kan åka på 10/700 puls i viss fall?..

Är det en militär sak så kolla mil-461F och 1275D.

Är det fordonsgrej, kolla ISO 11452, ISO 7637 mm.

Är det för USA så har du antagligen inga krav, då de normalt inte har immunitetskrav.

Dessa är minikrav, sedan kan man ju alltid göra det bättre!..

[Agwan]

Specen på vad som ett optointerface skall klara är ju bra. Jag skall läsa på om speciellt EN 61000-4-5. Men hur man designar ett interface som uppfyller kraven borde ju vara ganska så rättfram. Tillverkaren av skyddskomponenter och optokopplare borde ju vara snabba med att visa hur man gör ett sånt interface med precis deras komponenter. Kanske får ta och kontakta TI eller liknande.

[Agwan]

Ingen på elektronikforumet som designar optoisolerade interface ibland? Jag försöker hitta information hos tillverkarna av optokomponenter, men de verkar bara vilja visa hur man kan köra switch-convertrar isolerat.

[Nerre]

Som jag ser det så är det väl två separata delar:

1. Det optiska isolationssnittet
2. Interfacet för signalerna (det är ju där du eventuellt kommer in med skydd mot omvänd polaritet och sånt)

Och del 2 skiljer sig väl inte från interface med andra kretsar än optokopplare.

[limpan4all]

Jag har gjort massor.
MEN du har egentligen inte angivit några som helst designparametrar så det blir alldeles för mycket av "hur långt är ett snöre"...
Det är nog därför som du inte får något svar, för du har egentligen inte ställt någon fråga!

[prototypen]

Jag har gjort det enkelt för mig att optoisolera RS232, först sitter en MAX 1489 som tål +- 15kV, fan och hans moster sedan en optokopplare, bara ett motstånd i serie med lysdioden.

Protte

[Agwan]

Jag tyckte att jag frågade om det finns någon industristandard på hur man skall skydda en optokopplare. Eller om det iaf finns någon tumregel på vad den som kopplar sig mot en optokopplare förväntar sig skall finnas där i skyddsväg. Och kraven från mig var ESD-skydd, skydd mot fel polaritet och skydd mot överström.

Designparameterar som spänningstålighet sätter man ju med extern resistor beroende på vad man har för spänning och utgående ifrån en minsta tilltänkta spänning. Jag kanske designar interfacet för 5V, eller 3V3 som lägst och den serieresistansen som behövs för det finns på kortet. Hastighet på interfacet beror till stor del på optokopplaren vilket ju går att välja olika snabba till vissa gränser oberoende av skyddet utanför. Ett optokopplarinterface har man bland annat för att någon annan skall koppla sig mot det och man vet helt enkelt inte vad den andre kopplar in. Även om man såklart kan sätta vissa gränser. Det var därför jag undrade om tumregeln så att jag inte sätter en gräns som är idiotisk.

Om någon vet med sig att den brukar kapa sina snören i en viss längd för att den tycker att just den längden uppfyller sina krav så duger säkert den längden på snöret för mig också. Iaf om jag får se ett antal alternativ att välja bland.

Nerre, isolationsgränssnittet går ju lätt att hitta en komponent till som uppfyller kraven man sätter upp. Det är bara att söka hos tillverkarna eller leverantörerna. Det är själva skyddet innan som ingen vill släppa ifrån sig. Jag använder iaf inte rätt sökord på google för att hitta bra svar.

[prototypen]

Finns säkert hundra olika lösningar som är mer eller mindre bra.
"Standard" finns nog inte, utan den som blir mest kopierad är det som blir "standard".

Protte

[Agwan]

Protte, du svarade medan jag skrev. Hur matar du MAX1489:an? Du matar den från insidan antar jag och inte utifrån genom kontakten. Jag funderar på hur isolationen fungerar där. Men klarar den 15kV så borde det ju vara fine.

Du svarade igen medan jag skrev. Det är nog den som är mest kopierad som jag är ute efter. Iaf den mest kopierade med modern teknik och med de tre skydden jag pratade om. Jag hittar bara ingen att kopiera som jag vet är bra.

[prototypen]

1489 får ström från sändaren.
Alternativt har du en " egen nätdel" eller en DCDC omvandlare.

Protte

[Nerre]

Jag tyckte att jag frågade om det finns någon industristandard på hur man skall skydda en optokopplare. Eller om det iaf finns någon tumregel på vad den som kopplar sig mot en optokopplare förväntar sig skall finnas där i skyddsväg. Och kraven från mig var ESD-skydd, skydd mot fel polaritet och skydd mot överström.

Det är en enorm skillnad på en optokopplare som ska isolera en nätspänningsförande krets från klenspänning som ska anslutas till och en optkopplare som sitter som patientisolation i en medicinteknisk produkt (med klenspänning på båda sidor).

Det finns antagligen ett par dussin olika industristandarder för olika applikationer.

Skydd mot fel polaritet behövs väl bara om optokopplaren kan utsättas för det, men om den är inbyggd i en kretslösning finns ju inte det behovet. Samma sak med överströmsskydd, det beror ju helt på hur kretslösningen runtom ser ut. Vad det är det som ska anslutas till optokopplaren?

[Agwan]

Som sagt optokopplade signaler där kund skall kunna ansluta.

Som förtydligande handlar det om statussignaler in och ut från min elektronik. Kanske 5 till 24 volt-kompabilitet. 1MHz frekvens max.

[Nerre]

Miljö? (Elektrisk alltså.)

Men som jag försökte få fram ovan, det är i princip ingen skillnad på om det är opto-interface eller en icke isolerad ingång.

[prototypen]

Men vi får väl försöka med en konstruktion då.
En TVS tvärs ingången
Ett RC nät tvärs över.
Har man rejält med inspänning så använder man en diod i serie, är det låg spänning så sätter man den antiparallell med lysdioden för felpolaritet

För att klara stort spann på inspänningen kan man använda en strömgenerator, finns små ytmonterade 15 mA ström.

Kanske behövs filter på ingångarna typ Murata med två feritpärlor och en kondensator för en optokopplare är som en kondensator och släpper en del störningar rakt genom.

Protte