Opto-Isolator zum Ändern der Spannung

Der Arduino DUE läuft mit 3v3 und fast alles auf der Welt läuft mit 5v. Kann ich beim Ansteuern eines H-Brücken-Chips, der zum Betrieb mindestens 5 V benötigt, einen Optokoppler verwenden, bei dem die Diode vom 3v3 des DUE angesteuert wird und die andere Seite eine 5-V-Versorgung schaltet? Ich brauche die überlegene Geschwindigkeit und die Ressourcen, die ein DUE hat, also wird die Verwendung eines UNO oder MEGA nicht funktionieren - einfach nicht genug Rechenleistung, um alle kinematischen Berechnungen für einen 6-Achsen-Arm durchzuführen. Ich mag auch die Idee, mein DUE von der Seite zu isolieren, die wahrscheinlich blauen Rauch machen wird;>} (32 PIC MCUs gebraten in meinem letzten Versuch bei diesem Projekt) Danke Leute.

74HCTxx-Geräte akzeptieren 3 V Eingang bis 5 V Ausgang. Logikpegeltreiber mit Crossover-Totzeitsteuerung und RdsOn müssen viel kleiner sein als der Motorspulenwiderstand.,
"Fast alles auf der Welt läuft mit 5 V" ist ein bisschen weit hergeholt. Viele moderne Geräte laufen mit 3,3 V und verbrauchen viel weniger Strom, als ihre 5-V-Pendants benötigen würden.

Antworten (2)

Ja, Sie können mit Optokopplern eine Spannungsverschiebung und -isolierung erzielen.

Seien Sie gewarnt, dass kostengünstige Koppler, die im Sättigungsmodus verwendet werden, das ist die „offensichtliche“ Art, sie zum Übertragen von Logiksignalen zu verwenden, ziemlich langsam sind, eine 10-kHz-Wellenform sollte durchgehen, 100 kHz nicht. Solange Sie dies bei Ihrer Wahl der PWM-Geschwindigkeiten zulassen, sollten Sie in Ordnung sein.

Sie arbeiten im nicht sättigenden Modus viel schneller, aber dann benötigen Sie etwas mehr Hardware um sie herum.

Sie können Premium-Koppler erhalten, die mit MHz oder 10 MHz arbeiten, wenn Sie wirklich eine niedrige Latenz benötigen.

Wenn Sie keine Isolierung benötigen, gibt es mehrere ICs, die die Pegelumsetzung übernehmen oder diskrete Transistoren verwenden.

Autsch - da es eine Menge PWM geben wird und ich noch nicht weiß, welche Frequenzen sie haben werden, weil ich den Getriebezug noch nicht fertig ausgearbeitet habe, ist das vielleicht keine so "helle" Idee für meine aktuelle Anwendung. Danke für die Eingabe.
@MadMan Wenn Sie Motoren steuern, würde ich erwarten, dass PWM-Frequenzen im kHz-Bereich in Ordnung sind. Ein Grund, warum Sie höher gehen sollten, besteht darin, das Summen von Frequenzen im hörbaren Bereich zu vermeiden, aber Motoren erzeugen oft selbst genug Lärm, sodass PWM-Rauschen ein geringeres Problem darstellt.

Beachten Sie, dass Sie, wenn Ihr Projekt nur niedrige Spannungen verwendet (alles bis zu 12 V kann sicherlich als niedrig angesehen werden), nicht wirklich Optokoppler benötigen, um magische Rauchausfälle zu isolieren. Das Anschließen Ihres Arduino über MOSFETs bietet einen angemessenen Schutz vor Überspannung an seinen Pins, und das Hinzufügen von Widerständen in Reihe garantiert einen begrenzten Strom.

Hier ist ein Beispiel aus dieser Antwort :

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Natürlich behaupte ich nicht, dass Optokoppler in der Niederspannungselektronik nutzlos sind. Es gibt noch andere Gründe, sie zu verwenden, z. B. wenn Sie Masse verschiedener Teile des Stromkreises nicht miteinander verbinden können.

Danke für die Info, Dmitry - Der IRF510 ist lokal erhältlich (8,90 ZAR oder etwa 0,61 US-Dollar), aber der 2N3903 ist nirgendwo zu finden - finden Sie 2N3904 (Alternative??) (1,19 ZAR / 0,09 US-Dollar) - und machen Sie einen Haufen davon auf Veroboard in meiner zukunft ;>}
Nur ein letzter Punkt - Benötigt die obige Schaltung so etwas wie Flyback-Dioden oder anderen "Selbstschutz"? Entschuldigung, aber ich bin nicht sehr intelligent, was die Elektronik betrifft.
@MadMan offensichtlich tut es das. MOSFET schützt wahrscheinlich das Arduino, stirbt aber selbst, wenn Sie keine Flyback-Dioden einsetzen. Dasselbe gilt übrigens für Optokoppler. Oh, und wenn Sie nicht zufällig 2N3903 haben, sollte fast jedes NPN, das für Ihre Spannung ausgelegt ist, ausreichen.
Das dachte ich mir, Dmitry – danke – hoffentlich werde ich eines Tages genug über Halbleiter wissen, um solche Fragen nicht stellen zu müssen. ;>}
Opto-Isolator zum Ändern der Spannung
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