caxapa.ru :: Простейшая схема поставила в тупик. Применяется для эмуляции перекидного переключателя с помощью обычного DIP переключателя, работающего на замыкание. Когда DIP переключатель разомкнут, транзистор работает эмиттерным повторителем и на выходе

Yurasvs (30.01.2020 00:13, просмотров: 17524)

Простейшая схема поставила в тупик. Применяется для эмуляции перекидного переключателя с помощью обычного DIP переключателя, работающего на замыкание. Когда DIP переключатель разомкнут, транзистор работает эмиттерным повторителем и на выходе напряжение, близкое к +24В. При замыкании DIP переключателя транзистор закрывается, а выход подтягивается к минусу через диод. Все это нужно для того, чтобы дать возможность пользователю самостоятельно выбирать полярность всех цифровых входов нашего устройства одним DIP переключателем. На выход этой схемы подключены потягивающие резисторы со всех цифровых входов. Если пользователь подает на входы сигналы с активным низким или с открытого коллектора, включаются подтяжки кверху, если с активным высоким - подтяжки к земле. За полгода продали около полутора тысяч устройств с такой схемой, проблем не было. Вчера пришла очередная партия плат. В некоторых (не во всех) при замыкании DIP переключателя мгновенно выгорает транзистор. Судя по маркировке, впаяли нам диод какой-то не такой, хотя и в таком корпусе. Замена диода вроде решает проблему, но это не точно, пока нет достаточной статистики. Мои предположения: если диод недостаточно быстрый, при замыкании через него заряженного конденсатора C1 на землю обратное напряжение на переходе БЭ транзистора кратковременно превышает допустимые 5..6вольт. Думаю в следующей партии не пожлобиться и все-же поставить вместо диода второй транзистор pnp, сделав повторитель двухтактным. Что скажете, господа?

Ответить

- Не дает покоя эта "задача". Перерисовал схему немного понятнее! :) Троешник(480 знак., 12.02.2020 22:32 - 13.02.2020 11:01)
  - што такое к1? - LordN(14.02.2020 17:52)
    - Выключатель. Любой. Говорят оптрон сдохнет. Я ими не пользовался никогда. Заказал парочку. Помучаю. Есть особенности все таки. Оптрон после короткого может и закроется быстро. В доках переходная для схемы другой. Да и в насыщение можно не вводить Троешник(65 знак., 14.02.2020 18:02)
      - объясни тупому, нахуя там вообще транзистор? у тебя выбор полярности делается чем-то типа XOR? у него такое низкое сопротивление что нужен транзистор? ну ок. пусть транзистор, тогда еще раз объясни - нахуя ты гальванически вяжешь оптопары LordN(389 знак., 14.02.2020 18:21)
        
        Вопрос в том, чтоб одним полупроводником (у автора транзистор) и одним выключателем подать на нагрузку либо плюс, либо минус. При этом и плюс и минус должен получится чисты, без доп. сопротивления по возможности. Я предложил схему в которой Троешник(202 знак., 14.02.2020 18:44 - 18:47)
        
        ну ясно. это как раз пример того как делать нельзя. схема для промпроизводства д.б. такая что хоть хуй туда затолкай - а она работает. LordN(181 знак., 14.02.2020 19:11)
  - Шо за бредовая схема опять? Снова норовим КЗ устроить, замкнув эмиттер на землю выключателем? Yurasvs(52 знак., 13.02.2020 00:27)
    - Троешнику желательно сначала хотя бы ПТУ закончить. - De_User(13.02.2020 12:27)
      - Вы это уже писали кажется. Интересно о схеме таки. Таки глупость? А че? Честно не стебусь, интересно) - Троешник(13.02.2020 14:14)
        
        Оптрон закрывается медленно и перегрузки по току не способен выдерживать. Об этом уже было сказано выше. - De_User(13.02.2020 16:51)
        
        Хм, и правда не боится КЗ) Троешник(14.02.2020 22:27 - 22:35)
    - Я уже не о Вашей проблеме. Ясно, что никто ничего переделывать не будет, да и я не о том Троешник(189 знак., 13.02.2020 00:58)
  - а база где? - m16_home(12.02.2020 22:35)
    - А зачем она оптрону!? Сори, не написал, решил что так понятно будет. - Троешник(12.02.2020 22:36)
      - Лучше так: fk0(13.02.2020 12:00)
        
        Да хрен с ним с графикой! :) Мне интересно мнение о "схеме" :) Троешник(51 знак., 13.02.2020 12:48)
        
        работать вроде будет. При замыкании будет импульс повышенного тока через оптрон, но он не превысит величины определяемой коэффициентом передачи тока данного оптрона и тока через рез. R2. Можно подобрать номиналы. - Лагунов(13.02.2020 15:40)
        
        поплыла температура - и пиздец котёнку LordN(35 знак., 14.02.2020 18:44)
        
        у меня реально часто оптрон работал на короткое. Он входит в насыщение и всё. Выдает (к примеру) 20 мА. Он больше не может, потому что по входу (через светодиод) 10 мА. 24В конечно многовато, получается почти 0,5Вт рассеивания. Но от этого за 1 Лагунов(17 знак., 14.02.2020 20:36)
        
        ну я это-то понимаю. просто в серию запускать такое я бы никогда не стал. по оптронам разброс +/- полкилометра в очень хорошем случае, а в плохом так и ваще все грустно. - LordN(14.02.2020 20:50)
        
        Да, когда есть тонкие моменты - обязательно будут проблемы - Троешник(14.02.2020 18:48)
        
        тонкие моменты в разовый макет можно встроить, но не в серию, пусть даже восколь угодно маленькую. - LordN(14.02.2020 20:08)
        
        Спс!) - Троешник(13.02.2020 15:48)
      - Если уж разнесли в схеме, хоть бы стрелочки нарисовали. Оно и догадаться можно, но не очевидно. ->_{таблица 9} - Dingo(13.02.2020 05:18, ссылка)
- почему рассыпуха, почему не какой-нить uln2003? LordN(14 знак., 03.02.2020 19:49)
  - Дык всего один переключатель на все входы, зачем ULN? А логику с питанием 24 вольта в музее только найти можно. - Yurasvs(03.02.2020 21:05)
- Поставьте для начала конденсатор в параллель к переключателю у вас там дребезг контактов может все портить. Boвa(66 знак., 03.02.2020 17:30)
  - Емкость понадобится микрофарад 5. С1 нужен, чтобы замыкать ВЧ токи от нагрузки по кратчайшему пути, выключатель с транзистором сантиметрах в пяти находятся. - Yurasvs(03.02.2020 17:38)
    - Откуда цифра в 5 мкФ? - Boвa(03.02.2020 18:11)
      - ну там постоянная времени нужна не менее 20 мсек. А R=3,9K. Т.е. мин. 5 мкФ - Лагунов(03.02.2020 19:43)
- Мне интересно. И все же: транзистор выходит из строя в какой момент!? Включения!? Отключения!? Где то между этими событиями!? - Троешник(03.02.2020 13:49)
  - Когда замыкаешь диппереключатель. - Yurasvs(03.02.2020 14:24)
    - То есть в момент закрытия транзистора!? А дребезг!? Там ведь переходной такой звон будет и транзистор становится участником этого процесса. Вот на Ваш взгляд: почему транзистор дохнет!? - Троешник(03.02.2020 14:59)
      - Дребезг. Транзистор его усиливает по току, а нагрузка - емкостная, для резких импульсов считай КЗ. - Yurasvs(03.02.2020 15:39)
        
        Хорошо, тогда давайте обсудим такой вариант схемы (понятно что вы ничего уже не будете менять) просто любопытно. Троешник(117 знак., 03.02.2020 16:38)
        
        Да, точняк. С закороченными никак нелья.. - Троешник(03.02.2020 17:43)
        
        КЗ транзистора на землю. 2 с минусом. И зачем БЭ закорочены? - Yurasvs(03.02.2020 16:49)
        
        На 2 с минусом согласен. Но КЗ на землю если переключатель разомкнут!? Если замкнут то база на земле! Мгновенно. - Троешник(03.02.2020 16:55)
        
        "Идея" в том чтоб избавиться от емкости, диода и любого сопротивления в цепи. Ну типа абсолютного оружия) - Троешник(03.02.2020 16:56)
        
        А как будет работать транзистор с закороченными БЭ, когда выключатель разомкнут? Без емкости там нельзя, выключатель находится на некотором (не очень большом) расстоянии от сборной шины подтяжек, емкость прямо на этой шине. - Yurasvs(03.02.2020 17:10)
        
        А какие кстати номиналы у подтяжек!? Общее сопротивление - Троешник(03.02.2020 18:35 - 18:40)
        
        6 штук х 3.9кОм = 650 Ом. - Yurasvs(03.02.2020 21:06)
- Схема страшна в своей непредсказуемости. 24В могут замкнуться на землю через транзистор и конденсатор без какого либо ограничения. Твердая двойка разработчику. - max(31.01.2020 14:11)
  - Каким образом? Только если транзистор неисправен. Тогда двойку надо ставить всем разработчикам всех двухтактных схем. - Yurasvs(31.01.2020 14:16)
    - всё верно, там же может быть сквозной ток. Для его исключения есть схемные решения - Лагунов(31.01.2020 17:43)
    - Ток в цепи коллектор-эммитер ничем не ограничен. Смотри, включаем БП. Напряжение растет с 0 до 24 В плавно. Транзистор открыт с 0,5в где-то, кондер заряжен за мкс. Out повторяет питание. Замыкаем DIP. Эммитер транзистора в 0. Ток КЗ от БП на землю max(84 знак., 31.01.2020 15:13)
      - В любой двухтактной схеме происходят те же процессы. И (о ужас!) бывают таки сквозняки в течение долей микросекунд. И что? Это мешает им работать? - Yurasvs(31.01.2020 16:14)
        
        для этого в комплементарном ШИМе есть дид-тайм. В звуковых усилителях да, есть момент одновременного приоткрытия тр-ров (в покое). Но это момент жестко контролируется через темпер. стабилизацию тока покоя. - Лагунов(31.01.2020 17:45)
        
        Тут нет тока покоя, класс В. Сквозные токи в импульсных схемах есть довольно часто, несмотря на дедтайм. К примеру, при открывании нижнего транзистора в полумосте, работающем на большую индуктивность (скажем электродвигатель). Если в момент Yurasvs(613 знак., 31.01.2020 18:19 - 19:38)
        
        Поставь ограничительный резистор в коллектор и проблемы рассосутся. И про какие двухтактные схемы ты тут говорил? - max(01.02.2020 00:38)
        
        В коллектор можно поставить максимум 20 Ом, иначе при рабочем токе нагрузки схема потеряет то, ради чего сделана - низкоомность. Что-то даст, конечно, но не 100% гарантии. Yurasvs(2125 знак., 01.02.2020 11:08 - 11:32)
        
        Всё верно про транзисторы с диодами. Но обратите внимание. Там и диоды, и транзисторы имеют одинаковые параметры по перегрузке. Если вы поставите у себя транзистор с токами как у диода 1N4148 (4А при 1 мксек), то и у вас будет всё хорошо. А так у Лагунов(30 знак., 01.02.2020 18:08)
        
        тоже решение (транзистор мощней). Но неужели ни разу диод 4148 не горел, а транзистор да? Хотя да, у диода до 1А при 1 мсек. - Лагунов(31.01.2020 19:39 - 19:42)
      - Он ограничен произведением тока базы на коэффициент усиления транзистора. Iкэ=β*Iбэ - Codavr(31.01.2020 15:18 - 15:22)
        
        Именно! Давай посчитаем. Для BC857C. Ток равен (24/3900)*520=3.2А это при допустимом пиковом 200ма. Охуеть. - max(02.02.2020 08:08)
        
        Охуеть это коэффициент усиления обычного, не составного транзистора 520 как ты нарисовал. Даже при штатных токах он не более 100-120, а уж при максимальных не выше 30-40. К тому же через 1 микросекунду даже такой как у тебя упадет до допустимого Codavr(144 знак., 03.02.2020 09:09 - 09:22)
        
        Не, с увеличением тока коллектора выше некоторой величины, коэффициент передачи падает. И 3.2А вряд ли получится, на 520 не умножится. Nikolay_Po(492 знак., 02.02.2020 11:11 - 11:14)
- Статистика показала, что дело в транзисторах. Шеф признался, что купил партию какого-то другого производителя (раньше были NXP). Будем ставить теперь вместо BC847 BC817, думаю, будут работать даже самые говняжие. - Yurasvs(31.01.2020 13:08)
  - Т.е. когда схема спроектирована без запаса / за пределами SOA, "вдруг" и "внезапно" проявляются побочные эффекты? - De_User(31.01.2020 20:25)
    - Импульсная SOA для таких транзисторов не приводится, что-либо надежно посчитать для этого применения проблематично. Да и никто не ожидал таких выкрутасов от, в общем то, второстепенного узла в аппарате. - Yurasvs(31.01.2020 20:35)
      - Стр 11. --> il-2(01.02.2020 10:29)
        
        Да, тут есть. А в том даташите, что я видел, было только для линейного режима. - Yurasvs(01.02.2020 11:28)
        
        Выходные однако. В понедельник сборщики соберут штук 20 аппаратов и пощелкают тумблером раз 20 на каждом, тогда станет ясно. - Yurasvs(01.02.2020 11:39)
        
        ВС817 проверили? - De_User(01.02.2020 11:31)
        
        Выше. Еще вариант, уменьшить значение емкости на порядок, эмиттерный повторитель, да и диод прямосмещенный сами по себе имеют низкий импеданс даже на довольно высоких частотах... - Yurasvs(01.02.2020 11:46)
        
        И это правильно! На одном экземпляре просится включить резистор - датчик тока (10R) в цепи коллектора чтобы получить "картинку" переходных процессов при переключении. - De_User(02.02.2020 01:57)
        
        Спасибо! Таки да, у BC817 при Tpulse = 10 mS safe operation area пошире будет, чем у BC846/847. Зато при 100 mS и более чуть не наоборот. De_User(01.02.2020 11:04 - 11:22, ссылка)
      - Ну да, ну да. Питание 24В и выход BC847 в SOT-23 (без цепей ограничения тока) "наружу". Хотя бы резистор в цепи коллектора - и тут сэкономили. Сам в штучных изделиях BCP56 в SOT-223 применял. - De_User(31.01.2020 21:12 - 21:15, ссылка)
        
        Выход этой схемы наружу не выводится. К ней подключены только резисторы подтяжек внутри устройства. Пользователь закоротить ничего не может. - Yurasvs(31.01.2020 21:24)
        
        Тогда логика схемы примерно понятна. - De_User(31.01.2020 21:44)
- По мне так "сквозняк" кратковременный через КЭ переход возникает в момент переключения DIP-а на землю. Транзистор закрыться не успевает и на это время в нагрузке эмиттера только диод остаётся. - _Илья(30.01.2020 14:51)
  - Вон, LTspice больше 0,5 А "сквозняка" насчитал при фронтах переключателя 0,5 мс. При дребезге - вполне... _Илья(30.01.2020 15:15)
- "Если пользователь подает на входы сигналы с активным низким или с открытого коллектора, включаются подтяжки кверху..." -- к 24-и вольтам что ли? То есть на эмиттере транзистора +24в, на базе ноль, а ток (возникающий после пробоя Ube ~= 6v) fk0(307 знак., 30.01.2020 00:56 - 01:02)
- Вообще схема стремная. А слабо защитить резистор ограничителем тока из резистора в эмиттере, который приоткрывает второй транзистор, который коротит базу основного. - Evgeny_CD(30.01.2020 01:01)
  - Ничего не понял, нарисуйте. - Yurasvs(30.01.2020 09:41)
    - Гуглить current limiter transistor - Evgeny_CD(30.01.2020 11:55)
- Поставь резистор 100ом в базу и последовательно с конденсатором. - Evgeny_CD(30.01.2020 00:33 - 00:36)
  - 100 ом нельзя, выход должен быть низкоомным. Сейчас посетила мысль, что скорее всего это банальный дребезг, а транзистор его усиливает по току, пытается работать на емкостную нагрузку и перегорает по теплу. Завтра проверю. - Yurasvs(30.01.2020 00:47)
    - Точняк! Именно от этого он и горит. Evgeny_CD(203 знак., 30.01.2020 00:55)
      - Не, ну у диодов бывает еще и время открывания (не путать со временем рассасывания). Но это не тот случай. Буду шунтировать диппереключатель еще одним кондером, должно помочь по идее. Переключают редко, чаще всего 1 раз при инсталляции, за лайфтайм Yurasvs(30 знак., 30.01.2020 09:39)

Схемы, платы, компоненты