mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab
Saya mencoba untuk menghubungkan dioda Zener untuk menambahkan beberapa ukuran perlindungan (menyatu "linggis") ke sirkuit yang mencakup sensor oksigen bertenaga loop dengan output dibaca oleh GHI Cobra ADC / Analog In. Idenya adalah bahwa jika ada kekurangan pada sensor yang menyebabkan 12V pada outputnya, Zener dengan 4,7 V kerusakan antara output sensor (dan input ADC) dan ground akan menjaga arus 12V menjauh dari ADC cukup lama untuk sekering meledak karena batas pada pin Cobra adalah 5V.
Namun, saya menemukan bahwa ketika saya memasukkan dioda Zener, ia menjatuhkan tegangan yang sedang dibaca oleh ADC (volt meter sekarang), misalnya, dari 4,38 volt menjadi 3,98 volt. Ketika saya mengganti Zener dengan dioda biasa hanya untuk menguji, tegangan tidak turun. Apa yang menyebabkannya? Dapatkah Zener digunakan untuk "linggis" sehingga tidak mengubah tegangan pada sisi output sensor? Zener dipasang dengan cincin ke arah sisi ADC. Toko elektronik mengatakan memiliki kerusakan 4.7V, tapi saya tidak yakin bagaimana mengujinya.
Jawaban:
Tegangan balik dari dioda zener tidak menunjukkan lutut yang tajam dengan meningkatnya arus, sehingga zener akan melakukan beberapa miliampere pada tegangan jauh di bawah tegangan pengenalnya. Tidak perlu sekering dalam hal ini dengan asumsi bahwa impedansi input mikrokontroler Anda tinggi. Ngomong-ngomong, apa itu "GHI Cobra"?
Saya sarankan mengganti sekering dengan resistor 4.7k dan menggunakan zener 5.1V atau 5.6V. Akan lebih baik jika Anda dapat mengurangi rentang operasi normal input ADC sehingga tegangan maksimum yang diharapkan adalah sekitar 4V ... mungkin dengan mengubah resistor 250 ohm menjadi 200 ohm. Maka lutut lunak zener tidak akan mempengaruhi pengukuran Anda dan Anda memberi zener sedikit ruang untuk mulai melakukan.
sumber
Meskipun sepertinya tidak ada tegangan lebih pada pin ADC menurut hukum Ohm, tapi, kasus apa yang perlu kita hindari?
Dioda TVS adalah pilihan yang baik. setiap jenis MCU memiliki tegangan suplai maksimal, tegangan aktif terbaik lebih rendah daripada voltase maksimal dan lebih tinggi dari voltase kerja. tetapi jika kita mempertimbangkan polaritas tegangan lonjakan, dua seri dioda TVS dalam arah yang berlawanan.
Ada metode lain untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan dua dioda untuk melindungi port ADC, misalnya 1N4148.satu dioda menghubungkan antara VCC dan pin ADC, yang lain menghubungkan pin ADC dan GND. yang terbaik adalah menggunakan resistor yang menghubungkan antara pin ADC dan persimpangan dua dioda. sebenarnya, ini adalah metode umum untuk melindungi port di dalam MCU, Ini merupakan peningkatan yang diperluas.
Jika itu dapat diterima, menggunakan isolasi optocoupler adalah pilihan terbaik. tetapi sangat kompleks.
sumber