Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsbegrenzung am digitalem Eingang


von Sebastian S. (sebastian_s25)


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Hallo Leute,

ich habe folgendes Problem. Ich will an einem Schmitt Trigger eine 
Eingangsspannung von 0 - 32 V anlegen und die Schaltschwelle sollte 
ungefähr bei 3V liegen. Die Schaltferequenz soll maximal 100kHz 
betragen.

Bisher wurde für einen Eingang für 0 - 12V die Spannung über einen 
Spannungsteiler (Teilerverhältinis ca. 0,7) geteilt und die 
überschüssige Spannung (5.5V) über eine Diode nach 5V kurzgeschlossen. 
(siehe unten) Hier fließen 3mA über die Diode.

                         -|>|--+5V
                         |
                         |      |\
IN (0-12V)---| 2k |------+------| \------ Schmitt Trigger Ausgang
                         |      | /
                         -      |/
                        6k2
                         -
                         |
                        GND

Legt man nun 32V an, so erhöht sich der Strom auf 8mA und die 
Verlustleistung wird zu groß...

Gibt es eine Möglichkeit, die Spannung ab 5V "abzuschneiden"?

Ich habe schon eine Spannungsstabilisierung versucht, diese ist aber zu 
langsam.

Ich bin über jeden Hinweis dankbar...

Vielen Dank schonmal

Sebastian

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sebastian S. schrieb:
> Gibt es eine Möglichkeit, die Spannung ab 5V "abzuschneiden"?
>
> Ich habe schon eine Spannungsstabilisierung versucht, diese ist aber zu
> langsam.

Du kannst eine schlichte Zenerdiode an Stelle deines 6k2 nehmen, 
Standardspannungen sind da 4V7 und 5V1. Ebenfalls würde vermutlich eine 
einstellbare Zenerdiode a la TL431 gehen, aber diese besitzt einen 
schlechteren Frequenzgang (Responsetime) gegenüber der Z-Diodenlösung.
Den Vorwiderstand berechnest du nach dem maximalen Strom, den du bei 32V 
( minus den 5V) Eingangsspannung erlauben willst.

von крассивый тролль (Gast)


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das ist eben genau murks. Nimm einen 74SZ04 vornedran und geh da mit 
einem Signal drauf, das Abgeschmitten wird, sodass im Normalbetrieb 70% 
Vcc an dessen eingang anliegen, un im ueberlastfall gegen 80%. Eine 
Zehnerdiode ist fur 1mA spezifiziert, und hat eine Steilheit, welche 
ungleich unendlich ist. ich wuerd vielleich mit einer 4.3V Zehner 
arbeiten.

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

wenn der Aufbau soweit funktioniert könntest du einfach mal versuchen 
die Widerstandswerte des Spannungsteilers zu erhöhen (z.B. jeweils den 
10 fachen Wert nehmen).

Gruß Kai

von Sebastian S. (sebastian_s25)


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@Matthias: mit einer Z-Diode, habe ich ja auch wieder höhere Ströme und 
Verlustleitungen. Bei der verbauten Methode, wird die Energie zumindest 
nach 5V zurückgespeißt...

@крассивый тролль: Leider kann ich den Baustein nirgends finden, kannst 
du mir dazu einen Link geben?

mfg
Sebastian

von MaWin (Gast)


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> Gibt es eine Möglichkeit, die Spannung ab 5V "abzuschneiden"?

Das tut die Schaltung, mit der Diode nach +5V.

Nimm 10 mal grössere Widerstandswerte wenn dir die Verluste bei 32V zu 
hoch sind.

Ich nehme an, die 2k und 6k8 sind passend für die 3V Schaltschwelle 
ausgewählt, also 20k und 62k.

von Sebastian S. (sebastian_s25)


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Hmm... Danke an alle!!!

Anscheinend ist das schon die beste und billigste Variante.

Wenn doch noch wem was einfällt, bitte einfach schreiben, da suchen 
bestimmt noch viele andere danach.

mfg
Sebastian

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