ich möchte gerne einen Teensy3.5 zum Abfragen verschiedener Druck und Temperatur Sensoren im Auto verwenden.
Zur Stromversorgung soll ein DCDC USV zum EInsatz kommen (mit Transienten / Überlast und Überspannungsschutz) an dem ein LM2596 HV für die Teensy 5V versorgung hängt.
Damit sollte zumindest die Stromversorgung soweit geschützt sein.
Bleiben noch die Teensy Eingänge.
Mit welcher Schaltung sichere ich die Eingangs Pins gegen Überspannungen und ESD am besten ab, - möglichst ohne Eingangs Signale zu verfälschen ?
Schaltungen dazu hab ich schon viele im Netz gesehen (Längswiderstand, TVS / Kfz Spannungsspitzenkiller ).
Welches Konzept oder welche Kombination verschiedener Schaltungen mit minimalem Aufwand dafür das bests wäre ist mir aber noch nicht klar.
Wie würdet Ihr vorgehen (gerne mit Schaltbild), was würdet Ihr empfehlen ?
Würde mich über Eure Tipps und Anregungen freuen !
Grüße
Moin stringray05,
das hängt wohl vom Signal ab.
Für mich klingt TVS erstmal grundsätzlich vernünftig in einer rauen Umgebung.
Bei digitalen Signalen würde ich über Optokoppler in Verbindung mit TVS nachdenken.
nur so. Optokoppler machen nur dann Sinn, wenn man auch die Masse trennen kann. Sprich wenn beide Stromkreise voneinander komplett getrennt werden können.
ich wollte die PC817 eher als Levelshifter auf 3.3V verwenden. Angenehmer Nebeneffekt dabei wäre zumindest ein gewisser Grundschutz für den Teensy Eingang.
Denkbar wäre auch:
Signal=>Impedanzwandler(zB mit LT1014) =>Spannungsteiler auf 3.3V=>Eingangsschutz (zB mit TVS oder der Schaltung aus Post#5)=> Teensy Eingang.
Es muss nicht unbedingt einOptokoppler sein, - bin da gerne offen für andere bessere Schaltungsvorschläge.
Schau mall ob der ist nicht mit 5V, wen ja brauch man kein LS den dann vertragen die Pins 5V, wen der Regler jedoch ein 3,3V ist musst du aufpassen.
5 Volt Tolerance
Analog input pins which have digital capability are 5 volt tolerant, even when the digitial features are not used. When driven higher than AREF, these pins measure the maximum reading. Analog input pins without digitial (A10, A11, A21, A22, A25, A26) are not 5V tolerant. Do not drive analog-only pins higher than 3.3V.
Geht schon. Kommt darauf an wie schnell du filtern und messen möchtest. R9 könnte man auch auf 1k runternehmen. Kannst dir paar Werte durchrechnen wo die Grenzfrequenzen liegen. D10 muss keine Schottky sein. Normale Dioden bspw. BAV99 reicht auch aus.
Wenn man sowieso irgendwas zur Pegelanpassung benötigt, dann kann man einen Optokoppler verwenden. Man darf sich nur nicht wegen dem Optokoppler in falscher Sicherheit wiegen. Wenn damit ein Digitalsignal angepasst wird, was von einem µC kommt bzw. anderes "System" mit stabiler Spannungsversorgung, dann kann man sich die Frage stellen, wo eine Störung auf dem Signal herkommen soll. Damit wäre man, wenn die Richtung konstant bleibt, bei einem einfachen Spannungsteiler.
Impedanzwandler? Das Signal ist nicht mit einem ADC belastbar?
da ist mir jetzt zu viel Unbekanntes dabei. "Signale gehen in die Motorsteuerung." Hmm?
Die Steuersignale von meinem µC gehen auch in eine "Motorsteuerung". Genauer in eine H-Brücke. Der Digitalteil ist nicht extra abgesichert. Die einzigste Maßnahme sind kleine Längswiderstände in den Digitalleitungen die auf Steckverbindungen gehen. Ich sehe keinen Grund für weitere Maßnahmen. Alles im Thema Modelleisenbahn betrachtet.
Möchte sagen "Motorsteuerung" ist ein weites Feld.
Also nochmal. Was geht in die Motorsteuerung? Deine aufgeführten Signale von den Steuergeräten kommend sind doch schon abgesichert.
Meine Überlegung ginge dahin, ob man seinen Kabelbaum absichert gegen durchscheuern, Masseschluss o.ä.. Da kann man sich vieles ausdenken.
Rechne einmal aus wie hoch die Spannung ansteigen darf, damit man mit 10K den maximalen Stromfluss für die Ableitdioden erreicht. Dann muss man sich die Frage stellen, kann von dem Signal überhaupt so eine Spannungserhöhung ausgehen? Ohne Kenntnisse vom großen Ganzen, sage ich, wenn es das Ding durchknallt, hat man ganz andere Probleme.
... dann solltest Du aber auch über den Temperaturbereich nachdenken! Bei höheren Temperaturen werden deine Schutzdioden zu Spannungsteiler mutieren (Sperrstrom).
100V. Kann man unendlich lange darüber reden. Was ich weiß ist, dass Steuergeräte für 60V Spannungsspitze ausgelegt sind. Tendenz weniger, weil die Anforderungen für eine sauber Bordspannung steigen. Was ich nicht sagen kann, aber wann das gilt und für welche Fahrzeuge bzw. Baujahre.
Das Thema driftet jedoch ab. Wie soll die Spannungsspitze auf dein Signal kommen? Das kommt doch aus einem Steuergerät? Das Steuergerät selbst enthält Schutzmaßnahmen. Wenn du dem Steuergerät nicht vertraust, wem dann? Wo fängt man an wo hört man auf?
Oder anders. Wenn du einen µC mit sauberen 5V versorgst. Wo soll an seinem Pin eine Überspannung herkommen?
