Protección de entrada del optoacoplador

Tengo que proporcionar algunas entradas aisladas que acepten 12-24V. Debe haber alguna protección contra la polarización inversa, sobretensión transitoria y sobretensión permanente (hasta 40V) hasta cierto punto.

Hasta ahora, se me ocurrió el siguiente circuito: ingrese la descripción de la imagen aquí

R15 + R21 limitan la corriente directa a ~ 14mA @ 12V y 30mA @ 24V
El diodo D1 TVS (descomposición ~ @ 13V) protege contra transitorios y voltajes superiores a ~ 26V
D1 protege contra la polarización inversa
R15 limita la corriente en caso de polarización inversa o cuando D1 está sujetando

Este diseño parece sospechosamente simple. ¿Me pierdo algo o debería funcionar como se desea?

EDITAR:
R21 estaba destinado a proporcionar alguna protección adicional contra sobretensiones transitorias (ESD), porque el diodo TVS no se sujetará instantáneamente. Esta fue también la razón para elegir un diodo TVS en lugar de uno normal. ¿Es esto excesivo?

Como se señaló, If fue algo alto. Consideraré algo más como 580 Ohm para R15 y R21 para limitar la corriente a 10-20mA.

LTV357T

opto-isolator protection

— Rev1.0
fuente

La hoja de

— AKR

@AKR: Simplemente dice "CTR: MIN. 50% a IF = 5mA", pero ¿tal vez me pierda algo? Por lo que puedo decir de acuerdo con los diagramas y otras tablas, está perfectamente bien tener un IF alrededor de 10-30 mA.

— Rev1.0

Estoy tratando de señalar sobre el Vf que tiene un máximo de 1.4V y usted está alimentando de 12 a 24 V.

— AKR

@AKR: Es por eso que hay resistencias en serie, limitando la corriente y bajando el resto del voltaje.

— Rev1.0

Respuestas:

El circuito es bueno para proteger el diodo. No sé de una mejor.

No tiene que preocuparse por proteger el diodo de los transitorios. Si una corriente grande (<1A) fluye a través del diodo durante un microsegundo, no dañará el diodo. Puede salirse con un diodo zener normal en lugar de un TV.

Puede considerar usar un voltaje zener (TVS) más bajo, digamos 5V. Eso causará una menor variación de la corriente del diodo entre el voltaje de entrada de 12V y 24V.

Los optoaisladores tienden a envejecer mal, y el CTR disminuirá con el tiempo (o al menos solían hacerlo, tal vez eso se ha mejorado). Por lo tanto, es una buena idea conducir el diodo con más de la corriente mínima para asegurarse de que con el tiempo la unidad de entrada continuará impulsando la salida. 10 mA es probablemente un buen número para un opto LED especificado con un mínimo de 5 mA.

— blakedude
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Sus resistencias son mucho más pequeñas de lo que deben ser.

Con dos resistencias de 390Ω, obtienes ~ 15 mA a 12VIn. El opto que tiene se caracteriza tanto en 5 mA vF como en 20 mA vF. A menos que necesite una respuesta rápida, ejecutar el LED en el opto a 5 mA no debería dañar nada.

Probablemente valga la pena asegurarse de alimentar el opto en una entrada de disparador schmitt, si entra en alguna lógica que no pueda manejar transiciones lentas.

Además, no hay razón para molestarse con las dos resistencias. Simplemente coloque el diodo directamente a través del optoacoplador. Esto reducirá la disipación en el caso de que alguien conecte la alimentación al revés.

— Connor Wolf
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Gracias por la respuesta. ¿Está seguro de que tiene la hoja de datos correcta (LITEON LTV-357T)? Tasas de mina If = 20 mA como nominal y 50 mA como máximo absoluto. La idea con la segunda resistencia era evitar un cortocircuito y limitar la corriente a través del diodo.

— Rev1.0

La idea era que solo tenías R15. Es R21 que es innecesario. Además, el valor nominal no significa que no pueda operar a un vF más bajo, solo significa que ese es el punto en el que lo caracterizaron.

— Connor Wolf

Ah, también, el diodo probablemente debería ser un diodo normal, no un zener. De hecho, pensé que era un schottky, pero no estoy seguro de cómo es su primitiva de diodo schottky. Los Zeners no deberían tener líneas de ángulo recto como ese, el símbolo zener apropiado tiene las líneas en ángulo a ~ 45 °.

— Connor Wolf

R21 estaba destinado a proporcionar una protección adicional contra sobretensiones transitorias (ESD), porque el diodo TVS no se sujetará instantáneamente. Esta fue también la razón para elegir un diodo TVS en lugar de uno normal. ¿Es esto excesivo?

— Rev1.0

Con respecto a la corriente directa, pensé que sería mejor conducir el LED en el área donde el CTR es mejor.

— Rev1.0