Переходный и обратный ток

Знает ли кто-нибудь (1), сколько переходного тока может быть выведено из контакта и (2), сколько (и сколько времени) обратного тока может занять выходной контакт? Например, рассмотрим следующую схему (приводимую в действие серией импульсов 10 мс при напряжении 5 В):

  o----------------
       |          |
       = 10µF    1k LOAD
       |          |
  o----------------

который был бы классическим фильтрованным (сглаженным) ШИМ-схема. Когда вывод достигает +5 В, конденсатор будет действовать как короткий и позволит очень большой ток (предполагая сопротивление около 20 Ом, возможно, 250 мА) в течение миллисекунды или около того. Аналогично, когда напряжение падает до 0 В, заряженный конденсатор разряжается, что приводит к обратному току, пока он не просочится через нагрузку. Повредит ли один из них диоды в контакте или даже IC? Спасибо. (Хуже того, означает ли это, что для защиты контакта необходимы резистор и диод?)

Дополнительная информация

1) Это 10 мкФ. 10 пФ были бы бесполезны в источнике питания, он накапливал бы не более 0,05 Мкк электроэнергии, что могло бы сгладить выход только на несколько микросекунд.

2) Нагрузка имеет сопротивление 1 к Ом.

3) Диод был бы удобен, если бы вы хотели предотвратить обратный ток, так как вы могли бы поместить гораздо больший диод снаружи, чем защитные диоды в Arduino. Они классически используются с двигателями (индуктивная нагрузка) в качестве зажимного диода.

4) Мой общий вопрос касается высоких переходных токов или обратных токов. Конденсатор-это всего лишь пример ситуации, которая может вызвать это. Другим примером может служить вывод, который выдает только случайные (например) импульсы длиной 1 мс 100 мА, разделенные многими секундами. Такая схема действительно не дает большой мощности, но в течение очень коротких периодов времени она превышает рекомендуемые 40 мА. Выжжет ли это контакт или нет?

5) Конденсатор, параллельный нагрузке, в значительной степени является классическим фильтрованным источником питания постоянного тока. Откройте любую настенную бородавку, и вы увидите трансформатор, выпрямитель и несколько больших (электролитических) конденсаторов (наряду с парой маленьких) и регулятор напряжения. Ближе к этому примеру, скажем, вы хотите подать ток на 2 вольта постоянного тока. Вы можете сделать это, чередуя 2 мс импульсов (при 5 В) с 3 мс при 0 В. Затем последовательно используйте конденсатор, чтобы сгладить его ближе к постоянному току, что делает его более похожим на аналоговый выход. На самом деле именно так часто работают регулируемые источники питания.

, 👍0

Обсуждение

Под 10 ммФ вы подразумеваете 10 пФ?, @Nick Gammon

Без резистора фильтр не будет делать много фильтрации в любом случае. Так что просто добавьте его. Не понимаю, зачем тебе диод. Напряжения не будут идти ниже 0 В или выше 5 вольт (если только нагрузка не является индуктивной нагрузкой (например, двигатель)., @Gerben


2 ответа

-1

У меня были довольно продолжительные дискуссии с Майком Куком с форума Arduino по поводу такого рода вещей. Я спросил, например, можно ли управлять светодиодами с помощью ШИМ при условии, что рабочий цикл достаточно короткий, чтобы "в среднем" контакты подавали ток в указанном диапазоне.

Его ответ всегда таков: нет!

В таблице не говорится, что вы можете превысить абсолютный максимум оценок за определенное время (например, 1 мкс). Вы вообще не должны их превышать.

Не требуется особо большой последовательный резистор, чтобы ограничить ток до рекомендуемых 20 мА (250 Ом при 5 В).

Теперь вы, вероятно, можете "уйти безнаказанно", не используя его, но вы в основном перемещаетесь на неподдерживаемую территорию. Если чип выйдет из строя через год, не вините производителя.

Это 10 микроФарад = 10 ммф. 10 picoFarad был бы бесполезен в источнике питания

Согласно Википедии:

"Micro-microfarad" (µμF, и путано часто mmf или MMF), устаревшая единица, иногда встречающаяся в старых текстах, эквивалентна пикофараде.

Ваше использование mmF в качестве замены µF сбивает с толку. Я предлагаю либо скопировать и вставить "мои" слова из этого поста, либо вместо этого использовать простое "u".

... бесполезно в источнике питания

Конечно, вы же не всерьез предполагаете, что собираетесь сделать источник питания, работающий от выходного вывода Arduino?

Я предполагаю, что нет, поэтому, возможно, если вы опишете свое заявление?

,
1

Это звучит так, как будто вы пытаетесь сделать цифро-аналоговый преобразователь, приводящий в действие какой-то тип нагрузки. Посмотрите на эту ссылку: http://emesystems.com/BS2PWM.htm Это даст вам старт. Пожалуйста, обратите внимание, что они используют операционный усилитель в качестве буфера.

Этот "буфер" имеет очень высокое входное сопротивление и низкое выходное сопротивление. Он может работать от нескольких мельниц до более чем усилителя в зависимости от выбранного усилителя. При желании дополнительные схемы могут обеспечить вам тысячи усилителей. Схема представляет собой 2-полюсный фильтр, первоначально разработанный для микроконтроллера Stamp.

Фильтр успокаивает его, но добавляет задержку на конечном выходном значении (время успокоения). Чем больше емкость фильтра, тем меньше пульсация и тем медленнее отклик. Вы можете добавить еще один полюс для фильтрации, если хотите.

Как немного информации от старого полупроводникового парня, абсолютные рейтинги-это именно то, что нужно. Если вы превысите их даже на несколько наносекунд, вы можете быть уверены, что повредили устройство, вы просто не знаете, когда оно выйдет из строя.

Я видел много микроконтроллеров, поврежденных из-за конденсаторов, подключенных к выводам, без питания, не имеет значения, является ли вывод входным или выходным. Когда блок питания отключится, он подаст ток в подложку микропроцессора, что может привести к ее повреждению.

Удачи

,
Смотрите также: