simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Estoy tratando de conectar un diodo Zener para agregar alguna medida de protección ("palanca" fusionada) a un circuito que incluye un sensor de oxígeno alimentado por bucle con salida leída por un ADC / Entrada analógica de GHI Cobra. La idea es que si hubiera un corto en el sensor que causara 12V en su salida, el Zener con un desglose de 4.7 V entre la salida del sensor (y la entrada del ADC) y tierra mantendría la corriente de 12V lejos del ADC el tiempo suficiente para fusible para fundir ya que el límite en el pin Cobra es 5V.
Sin embargo, descubro que cuando coloco el diodo Zener, el ADC (voltaje del medidor de voltios en este momento) baja el voltaje que está leyendo, por ejemplo, de 4.38 voltios a 3.98 voltios. Cuando reemplazo el Zener con un diodo normal solo para probar, el voltaje no cae. ¿Lo que da? ¿Se puede usar un Zener para una "palanca" para que no cambie el voltaje en el lado de salida del sensor? El Zener se instala con el anillo hacia el lado del ADC. La tienda de electrónica dijo que tiene una falla de 4.7V, pero no estoy seguro de cómo probar eso.
Respuestas:
El voltaje inverso de un diodo zener no muestra una rodilla aguda con una corriente creciente, por lo que el zener conducirá varios miliamperios a voltajes muy por debajo de su voltaje nominal. No es necesario un fusible en este caso, suponiendo que la impedancia de entrada de su microcontrolador sea alta. Por cierto, ¿qué es una "GHI Cobra"?
Sugiero reemplazar el fusible con una resistencia de 4.7k y usar un zener de 5.1V o 5.6V. Sería mejor si pudiera reducir el rango de funcionamiento normal de la entrada ADC para que el voltaje máximo esperado sea de alrededor de 4V ... quizás cambiando la resistencia de 250 ohmios a 200 ohmios. Entonces la rodilla suave del zener no afectará sus medidas y le está dando al zener un poco de espacio para comenzar a conducir.
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Aunque parece que no hay sobretensión en el pin ADC de acuerdo con la ley de Ohm, pero, ¿qué caso debemos evitar?
El diodo TVS es una buena opción. cada tipo de MCU tiene un voltaje de suministro máximo, el mejor voltaje activo es menor que el voltaje máximo y mayor que el voltaje de trabajo. pero si consideramos la polaridad de la sobretensión, dos series de diodos TVS en la dirección opuesta.
Hay otro método para hacer esto, puede usar dos diodos para proteger el puerto ADC, por ejemplo 1N4148.Un diodo se conecta entre el pin VCC y el pin ADC, otro conecta el pin ADC y GND. Es mejor usar una resistencia conectada entre el pin ADC y la unión de los dos diodos. de hecho, este es un método común para proteger el puerto dentro de MCU, es una mejora de extensibilidad.
Si es aceptable, usar el aislamiento del optoacoplador es la mejor opción. Pero es muy complejo.
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