Optokopplereingangsschutz

Ich muss einige isolierte Eingänge bereitstellen, die 12-24V akzeptieren. Es sollte ein gewisser Schutz gegen Verpolung, vorübergehende Überspannung und dauerhafte Überspannung (bis zu 40 V) vorhanden sein.

Bisher habe ich mir folgende Schaltung ausgedacht:

• R15 + R21 begrenzen den Durchlassstrom auf ~ 14mA bei 12V und 30mA bei 24V
• D1 TVS-Diode (Durchbruch ~ 13V) schützt vor Transienten und Spannungen über ~ 26V
• D1 schützt vor Verpolung
• R15 begrenzt den Strom bei Verpolung oder beim Klemmen von D1

Dieser Entwurf scheint misstrauisch einfach. Vermisse ich etwas oder soll es wie gewünscht funktionieren?

EDIT:
R21 sollte einen zusätzlichen Überspannungsschutz (ESD) bieten, da die TVS-Diode nicht sofort klemmt. Dies war auch der Grund für die Wahl einer TVS-Diode anstelle einer normalen. Ist das übertrieben?

Wie bereits erwähnt, war If etwas hoch. Ich werde etwas mehr wie 580 Ohm für R15 und R21 in Betracht ziehen, um den Strom auf 10-20 mA zu begrenzen.

LTV357T

Die Schaltung ist gut zum Schutz der Diode. Ich kenne keinen besseren.

Sie müssen sich keine Sorgen um den Schutz der Diode vor Transienten machen. Wenn für eine Mikrosekunde ein großer Strom (<1A) durch die Diode fließt, wird die Diode nicht verletzt. Sie können mit einer normalen Zenerdiode anstelle eines Fernsehgeräts davonkommen.

Sie können eine niedrigere Zenerspannung (TVS) verwenden, z. B. 5V. Dies führt zu einer geringeren Änderung des Diodenstroms zwischen 12 V und 24 V Eingangsspannung.

Optoisolatoren altern in der Regel schlecht und die Klickrate nimmt mit der Zeit ab (oder zumindest früher, vielleicht wurde das verbessert). Es ist daher eine gute Idee, die Diode mit mehr als dem Mindeststrom anzusteuern, um sicherzustellen, dass der Eingangsantrieb im Laufe der Zeit weiterhin den Ausgang antreibt. 10mA ist wahrscheinlich eine gute Zahl für eine Opto-LED mit mindestens 5mA.

Ihre Widerstände sind viel kleiner als sie sein müssen.

Mit zwei 390Ω-Widerständen erhalten Sie ~ 15 mA bei 12VIn. Der Opto, den Sie haben, ist sowohl mit 5 mA vF als auch mit 20 mA vF gekennzeichnet. Wenn Sie keine schnelle Reaktion benötigen, sollte das Einschalten der LED im Opto bei 5 mA nichts schaden.

Es lohnt sich wahrscheinlich sicherzustellen, dass Sie den Opto in einen Schmitt-Trigger-Eingang einspeisen, wenn eine Logik verwendet wird, die langsame Übergänge nicht verarbeiten kann.

Es gibt auch keinen Grund, sich mit den beiden Widerständen zu beschäftigen. Legen Sie einfach die Diode direkt über den Optokoppler. Dies verringert die Verlustleistung, wenn jemand die Stromversorgung rückwärts anschließt.