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Spannungsbegrenzung mit Z-Dioden - Welche Dioden brauch ich?

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Man_In_Blue

Moderator

Beiträge: 22 707

Spannungsbegrenzung mit Z-Dioden - Welche Dioden brauch ich?

Samstag, 26. Januar 2013, 15:23

Hi zusammen,

folgendes:
Ich möchte an mein Arduino ein paar (digitale) Signale anschließen. (Tachowerte, an/aus Werte usw.)
Das Arduino verträgt nicht mehr als 5V Input. Auf den Signalen liegt aber irgendwas im Bereich von 6-12V. Bei den meisten fließt auch kein großer Strom, bei einigen ist aber auch noch ein echter Verbraucher angeschlossen. (Also zB. eine 60W Funzel)

Um das Arduino nicht zu kaputten war mein Plan eine Z-Diode zu verwenden. Wenn ich diese parallel zum Signal anschließe müsste das Signal auf den entsprechenden Durchlasswert der Diode begrenzt werden? Sehe ich das so richtig?

Muss ich in der Parallelschaltung mit der Diode noch einen Verbraucher oder einen Widerstand verwenden? (sprich: entsteht beim Duschschalten der Diode ein Kurzschluss?

Was für Z-Dioden genau könnte ich da für mein Vorhaben verwenden? (Zielspannung am Eingang des Arduinos wären 4-5V und in jedem Falle <=5 V)

Sören
A sinking ship is still a ship!

LotadaC

God

Beiträge: 2 345

Samstag, 26. Januar 2013, 16:03

In diesen komischen ...uinos ist doch üblicherweise ein 8bit-ter von Atmel verbaut, oder? Da gilt meines wissens nach: VIL<=0,3*Vcc, VIH>=0,5*Vcc.
Welche Pegel liegen bei Deinen Signalen denn jetzt definitiv an (bei low und high)?
Es gibt mehrere Möglichkeiten:
-Levelshifter (zT sogar bidirektional)
-Spannungsteiler

Wenn der low-Pegel identisch ist, und man nur den zu hohen High-Anteil entfernen möchte, geht auch Deine Lösung mit der Z-Diode. Zwischen Diode und Signalquelle sollte ein geeigneter Serienwiderstand (Eingangskapazität der AVR-Pins steht im Datenblatt, falls man wegen Flankensteilheit festgelegt ist).

Die AVR-PINs besitzen übrigens integrierte Ableitdioden (von Gnd zum Pin und vom Pin nach Vcc) - somit ist der Pin in gewissem Maße sogar geschützt (wenn man den Strom klein genug hält) - ich würde mich da jedoch nicht drauf verlassen (habe aber schon Schaltpläne gesehen, die eine serielle Verbindung zum PC ohne entsprechendem Pegelwandler herstellen, eben mit Strombegrenzungswiderstand und so... :thumbdown: )

Nachtrag: was ist mit optogekoppelter galvanischer Trennung?

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »LotadaC« (26. Januar 2013, 16:05)

Man_In_Blue

Moderator

Beiträge: 22 707

Samstag, 26. Januar 2013, 17:56

"optogekoppelter galvanischer" <- Ich hab nicht den Hauch einer Ahnung was das ist.

Ich kann dir auch nicht sagen welche Pegel meine Signale haben. Ich hab keine Datenblätter zu den Teilen wo sie herkommen.
Da wäre eben zB. ein Tachosignal welches x Pulse pro Umdrehung gibt. Da die Technik mit 12V arbeitet geh ich davon aus dass auch das Signal bis zu 12V stark sein wird. (einfachstes Beispiel wäre zB. das Tachosignal eines PC Lüfters) Wüsste aber nicht wie ich das mit meinem Multimeter ausmessen soll, ein Oszilloskop hab ich nicht =P

Sören
A sinking ship is still a ship!

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