Witam.

Ostatnio często zadaję jakieś pytania, mam nadzieję, że nikt się nie obrazi

Zbudowałem układ sterownika PLC według własnego projektu. Z ogólnych informacji:
- Sterownik STM32F429ZI (LQFP 144)
- Kontroler Ethernet LAN8720
- 2x kontroler CAN SN65HVD232
- USB host oraz client
- 2x transceiver RS485

Częśc cyfrowa układu jest zasilana przez przetwornicę A8498 oraz układ linowy 1117-3V3
(24V -> 5V -> 3V3)

Układ posiada 16 wejść cyfrowych z takim schematem:


Sygnał wejściowy trafia na transoptor, następnie z transoptora na piny STM32.


Znalazło się miejsce również na 16 wyjść cyfrowych:


Sygnały cyfrowe binarne trafiają na wejścia drivera UDN2982, a za nim przez bezpieczniki SMD na złącza wyjściowe. Logika 24V.

No i mam w związku z wyjściami kilka pytań.
Planowałem lutować bezpieczniki SMD na każde wyjście cyfrowe. Przewidziałem miejsca na montaż bezpieczników 500mA. Niestety bezpieczniki takie są dosyć drogie i chciałbym je czymś zastąpić, więc:

1. Czy mogę zastąpić bezpiecznik rezystorem SMD? Jeśli tak to jakiej rezystancji?
a) Takiej, że jak popłynie przez taki bezpiecznik prąd 500mA to pójdzie z dymem, czyli dla rezystora 0,125W będzie to R = 0,125W / (0,5A)^2 ?
b) Takiej, że rezystor nie pozwoli, aby popłynął prąd większy niż 500mA czyli R = (24V/0,5A) - wówczas może się na nim wydzielić duża moc (12W) więc to chyba bez sensu...?
2. Czy może wystarczy jeśli cały sterownik zasilę przez bezpiecznik powiedzmy 1A, to wtedy wystarczy?

Na ten moment sytuacja wygląda tak, że założyłem tam rezystory 0Ohm i jak wystąpiło zwarcie wysterowanego wyjścia do masy, to zapalił się żywym ogniem układ UDN2982, a zaraz zanim wypaliło dziurę w STMie.
Czy taki sterownik w ogóle sam w sobie musi być odporny na zwarcie na wyjściu?

Pozdrawiam

_________________
Pozdrawiam:
Mikołaj

Fajny pomysł z tym sterownikiem (ciekawy scalak na wyjściu mocy).
Ale ja zaproponowałbym jeden bezpiecznik (szklany, szybki) na zasilaniu każdego scalaka. Bezpieczniki SMD polimerowe to średni pomysł bo one są wolne w zadziałaniu. Na dodatek zrobiłbym optoizolację pomiędzy mikrokontrolerem a stopniem mocy (sam widzisz coś się stało z mikrokontrolerem przy zwarciu).

_________________
Rozwój i utrzymywanie Oprogramowania

No to policzmy, zakładając najgorszy przypadek dla UDN2982:
- 8 kanałów w stanie przewodzenia;
- prąd kanału wg. noty 350mA (już nie daję 500mA),
- max napięcie nasycenia Vcs(sat)=2V
moc na układzie: P=0,35A*2V*8=5,6W (przy 500mA -8W)
moc POWER DISSIPATION wg. rysunku <2W
Czy jest pewność, że tylko 2 kanały naraz będą przewodzić takie prądy (P<2W); bo jeśli dużo te prądy będą mniejsze to lepiej dać zabezpieczenie/ograniczenie na mniejsze prądy.

Ja bym zrobił układ z pomiarem różnicowym prądu w plusie i odłączał bym wyjścia po przekroczeniu prądu.

Można też dać rezystor w szereg i mierzyć za nim napięcie komparatorem. Jak spadnie od tych 24V na tyle że wiadomo że przekroczony jest prąd to komparator daje impuls i trzeba wyłączyć tranzystor wyjściowy. Nie mniej są to rozwiązania do przemyślenia. I wymagają przeprojektowania.

Ja bym dał po prostu na wyjściu przekazniki SSR i bezpieczniki.

Dzisiaj właśnie zamówiłem setkę bezpieczników szybkich szklanych SMD. Niestety na optoizolację na wyjściu jest już za późno, ale też już o tym myślałem, gdyż wówczas wyjścia mogłyby być zasilane innym potencjałem niż sam sterownik.
Co do samego scalaka, to zastanawiam się czy nie lepiej zastąpić go układem z tranzystorami MOSFET. Chociaż nie wiem czy to ma sens...



W zasadzie to układ powinien być przystosowany do zasilania na każdym wyjściu cewki stycznika (pobór prądu maks około 150-200mA).
Jak myślisz, czy napięcie nasycenia 2V to nie za dużo? mam wrażenie, że jakieś duże straty są na tym scalaku...



Jest to jakieś rozwiązanie. Chociaż raczej musiałbym odłączać wszystkie wyjścia na raz, bo nie wiem czy by mi płytki starczyło na tyle komparatorów
Możesz rozwinąć pomysł z SSR? No chyba, że chodzi Ci o automatykę zewnętrzną, a nie budowę samego sterownika

_________________
Pozdrawiam:
Mikołaj

Nie ja wymyśliłem te 2V, tak podaje DataSheet Vce(sat), a trzeba liczyć dla najgorszego przypadku.
Chyba żaden taki driver nie jest przewidywany na maksymalne obciążenie na wszystkich kanałach,
jak wynika z DS układ był przewidziany jako driver do drukarek ( impulsowa praca)

Mówiąc o SSR miałem na myśli takie przekaźniki:

http://pl.farnell.com/vishay/vo14642at/ ... dp/2396108

Dajesz je w konfiguracji DC i podajesz przez nie plus na wyjście a w szereg bezpiecznik. Bez kombinowania. Bezpiecznik musisz dać szybki ale przekaznik jest na 2A więc masz spory zapas. Możesz coś w podobie poszukać. Ja je wykorzystałem w jednym projekcie w pracy.

Wiem wiem, sprawdzałem w nocie
Myślę, że w tym projekcie się sprawdzi. Zasilam tylko przyciski z podświetleniem 24V, więc prąd znikomy, a stycznik może jeden/dwa się trafią.


Szczerze mówiąc nie widziałem tego wcześniej. Nie jest to zły pomysł. Co prawda wolałbym zwykłe przekaźniczki, aczkolwiek wówczas i tak jest potrzebny driver do nich (chociażby tranzystor). także przekaźniczki bardzo fajne Niestety nie starczyłoby mi miejsca na płytce, chyba, że istnieją wersje bardziej oszczędne terytorialnie Przyjrzę się temu jak będę budować kolejny układ:)

------------------------ [ Dodano po: 1 minucie ]

O kurcze! teraz widzę, że są wersje SMD i to całkiem fajne!

_________________
Pozdrawiam:
Mikołaj

Pamiętaj że zwykłego przekaźnika tak szybko jak tego nie włączysz i masz nieograniczoną ilość łączeń

Zapomniałem poprzednio napisać, że dodałbym jeszcze optoizolację dla RS485, CAN i Ethernet-u.
Powodzenia.

_________________
Rozwój i utrzymywanie Oprogramowania