Как подобрать резисторы (RD и RL) для схемы оптопары

Я работаю над проектом, в котором я управляю 6 ультразвуковыми датчиками, 4 из них - NPN (NC) и 2 из них - NPN (NO), для безопасности MCU я использую оптопару EL817 для изоляции между датчиками и MCU, но я Я испытываю очень ненадежное поведение схемы, все мои датчики сначала работают, но через некоторое время 2 из них не дают надлежащего выходного напряжения. Я использую схему подтяжки, как указано вфигура , технически, когда есть вход от датчика, выходной контакт оптопары дает НИЗКОЕ значение напряжения, а когда нет входа от датчика, выходное напряжение на выходном контакте оптопары будет 3,3 В (Vcc), но схема оптопары для 2 датчиков изначально показывает правильное напряжение, но через некоторое время даже есть вход от выходного напряжения датчика на выходном контакте оптопары, который показывает (2,9) В, но он должен показывать (0,70 В), и если я поставлю датчики в НИЗКОЕ напряжение с 2,9 В, изменение до 3,3 В. Так что я думаю, что это колебание напряжения из-за неправильных расчетов резисторов в схеме оптопары Предложите мне, если есть какой-либо другой фактор. Пожалуйста, предложите мне, как я могу рассчитать Ic , If , RL и RD для цепи оптопары

  1. Рабочее напряжение датчика NPN (NO) 10-30 В при рабочем напряжении 24В
  2. Рабочее напряжение датчика NPN (NC) 10-30 В при напряжении 24 В 3. Выходной ток обоих датчиков <200 мА 4. Ток контакта GPIO MCU 8 мА
  3. VCC составляет 3,3 В
  4. В моем случае вход от датчика составляет 24 В, Rd = 2,6 К и RL = 4,7 К.
В худшем случае CTR = 50 или hFE = 0,5, поэтому насыщение снижает это значение до 0,05, а отношение RcVdd/RbVcc слишком низкое.

Ответы (1)

При Vcc = 3,3 В и RL = 4,7 кОм требуемый выходной ток оптопары составляет ~3,3/4700 = 0,7 мА. EL817 без дополнительной буквы имеет минимальный CTR (коэффициент передачи тока) 50% при токе светодиода 5 мА. Поэтому ток светодиода оптопары должен быть не менее 0,7/0,5 = 1,4 мА.

Однако, глядя на рисунок 2 в таблице данных, мы видим, что при 1,4 мА CTR уменьшается до ~ 60% от его значения при 5 мА, поэтому нам действительно нужно ближе к 2 мА. И CTR также уменьшается с ростом температуры, поэтому для гарантированной надежной работы в жаркой среде нам нужен еще больший ток светодиода. Наконец, указанный CTR находится при напряжении коллектора 5 В. Для полного насыщения транзистора нам снова потребуется еще больший ток светодиода.

На сколько больше? Это сложный расчет. Так что давайте избежим всего этого и просто выберем ток светодиода 5 мА (что должно быть более чем достаточно), а затем мы можем напрямую использовать цифры из таблицы данных. При 5 мА на светодиоде падает ~1,15 В. Вычтем это из входного напряжения 24 В и получим ~22,9 В на Rd. 22,9/0,005 = 4570 Ом, поэтому выбираем ближайшее стандартное значение 4,7 кОм.

Но вы используете 2,6 кОм, которые должны обеспечивать ~ 8,8 мА, что намного больше, чем вам нужно. Значит, что-то еще должно быть не так. Либо входное напряжение меньше 24 В, либо одно из значений резистора неправильное, либо MCU внутренне подтягивается, либо оптопара не соответствует спецификации. Вам нужно сделать больше измерений, чтобы выяснить, в чем проблема.

Как подобрать резисторы (RD и RL) для схемы оптопары
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v