Ingresso 10 - 30 Volt isolato per Arduino Mega2560

Ciao a tutti, vorrei un parere sulla soluzione che ho disegnato e una mano per correggere eventuali errori.

Quale optoisolatore è meglio usare considerando che saranno in totale 16 ingressi?
I valori delle resistenze vanno bene?

Tenete in considerazione che pulsante è normalmente chiuso, quindi c’è sempre tensione e le resistenze sono sempre percorse da corrente.

R1- 5,4k 1/4 W
R2- 10k 1/4 W
R3- 20K 1/4 W
Zener 4.7V 1n2530

Siate impietosi. Grazie in anticipo

Roberto.

Uhm … a parte il fatto che il filo che va da R1 a massa cortocircuita sia lo zener che l’opto, intendi ? (;))

Scherzi a parte, usa un’opto “low current”, di quelli che richiedono 5mA o anche meno per andare in piena conduzione, e non ti dovrebbe creare problemi …

:o Errore imperdonabile!
Ho corretto lo schema, ora se non ho preso un abbaglio dovrebbe andare.
Chiedo conferma per i valori delle resistenze.

L'optoisolatore che pensavo di usare è questo EL817 . Al link corrisponde il datasheet.

Il EL817 va bene. Ci sono anche con 4 Optoisolatori in un unico involucro ma comunque ci vogliono sempre 4 piedini per ogni optoisolatore.

Secondo me i valori delle resistenze R1 e R2 sono troppo alte.

Al optoisolatore darei 5ma e al Zener altri 5mA.

Ciao Uwe

Ho riffatto il calcolo seguendo il suggerimento dei 5mA e il risultato è questo:

R1 2k Ohm , R2 1k Ohm

Calcolati seguendo questo ragionamento.

Se allo zener e all'optoisolatore, che sono in parallelo, vogliamo dare 5 mA allora R1 sarà attraversata da 10mA

Ai capi di R2, essendo la resistenza dell'optoisolatore trascurabile, ci sono 4,7 V quindi 4,7/0.005= 940Ohm

Anche ai capi dello zener ci saranno 4.7 V quindi lo considero come una resistenza di 940 Ohm per calcolare R1

Ai capi di R1 ci saranno 24 - 4,7 = 19,3V quindi 19,3V/0,010A = 1930 Ohm.

E' corretto ? se no, dove sbaglio?

Usa uno zener da 6.8V ... con una R2 da 1K2 hai circa 5mA attraverso il led dell'opto ...

Per R1, dato che l'ingresso deve reggere da 10 a 30 V, devi calcolarti il valore nelle condizioni di minima tensione (10V) ... sulla R1 nelle condizioni migliori ci saranno circa 3.2V, calcola una corrente maggiore per stare sul sicuro, con una R1 da 390 ohm avrai una corrente di circa 8.2mA, ed il tutto dissipera' poche decine di mW ...

Semmai se usassi 30V sull'ingresso, avresti una dissipazione maggiore, cioe' circa 450mW, dati dai circa 19mA che circolerebbero in quel caso (leggermente di piu in effetti, perche' c'e' da calcolare anche i pochi mW dissipati comunque dalla serie R2-opto, ma influiscono poco) ... quindi per sicurezza usare resistenza e zener da almeno 1W ...

Oppure dato che in fondo stai passando da un'opto, e quindi ai capi dell'opto non ci devi per forza tenere una tensione massima di 5V , limitati ad usare degli zener da 32V e la R1 da 100 ohm, che proteggano solo nel caso la tensione salisse sopra quella soglia ... cosi nel range di funzionamento normale con 10V avresti 5mA circa usando una R2 da 1800 ohm, che diventerebbero circa 15mA con un'ingresso da 30V (e dato che i led degli opto possono reggere di solito fino a 20mA, sarebbe un valore comunque accettabile) ... in queste condizioni la massima potenza dissipata a 30V sarebbe comunque di circa 450mW, principalmente dalla R2 ... quindi sempre almeno resistenze da 1/2W, meglio se 1W ...

EDIT: a proposito, la resistenza ai capi dell'opto (lato ingresso) non e' che sia "trascurabile", si tratta a tutti gli effetti di un led (quindi di un componente nonlineare alimentato in corrente, come tutti quanti i led), con una caduta di tensione interna di circa 1.5V ... :wink:

Grazie per tutte le risposte.

L'alimentazione è da trasformatore con secondario a 24 volt, con ponte raddrizzatore.
Allo stesso trasformatore ma su un altro secondario sono collegate 8 elettrovalvole, che sono l'unica fonte di disturbo.

Vorrei usare componenti smd, per contenere le dimensioni visto che in totale sono 50 ingressi. Oltre alle dimensioni vorrei anche limitare il numero di fori... che con componenti tradizionali sarebbero ben 300.

Ho capito che con qualsiasi zener la R1 finisce sempre per essere da almeno 1/2 watt..
La domanda adesso è: Come fare per ridurre le correnti in gioco ?

Potrei abbandonare l'optoisolatore ed usare un operazionale, che non ha certo problemi di assorbimento, ma mi piaceva mantenere la scheda isolata.

Potrei ridurre la differenza tra tensione minima e massima, che è la soluzione che mi piace di più dopo tutto, alla fine mi basterebbe cambiare le resistenze per adattarla ad altre situazione.

Oppure potrei usare sia l'opto che l'operazionale, in questo caso però avrei un mare di componenti e una scheda enorme. oltre che costi più alti.

Queste sono le uniche soluzioni che mi sono venute in mente, eventuali altre sono più che benvenute.

Con degli zener da 32V o 35V (che farebbero solo da protezione extra, li mandi in un'opto quindi non serve che uno zener ti abbassi la tensione all'ingresso dell'opto), una R1 da 100 ohm (giusto per fargli fare da "fusibile" nel caso gli ingressi si beccassero piu di 35V, quindi se rimane da 1/4 W o meno e' ok), ed una R2 da 1K8, hai circa 5mA con 10V e circa 15mA (ampiamente sopportati dal led dell'opto) con 30V, e le dissipazioni consentono ampiamente l'uso di SMD :wink: