Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пт июл 22, 2022 08:41:43
Собрал на макете аналоговую гальваноразвязку на АОД130 по тестовой по схеме:
Макетная плата имеет раздельные шины питания для правой и левой стороны.
Правая часть схемы запитана от лабораторного блока питания, а левая часть схемы запитана через изолирующий DC-CD конвертер B0505S-1W.
Гальваноразвязка сигнала с напряжением по постоянному току:
При напряжении на входе 0,5В, подстроечным резистором было выставлено 0,5В на выходе, после этого входное напряжение гальваноразвязки изменялось от внешнего независимого источника в диапазоне от 0 до 1 Вольта.
Полученный результат: точность примерно 5%, линейность примерно 3% - измерялось от середины диапазона измерений к краям, за середину диапазона бралось напряжение 0,5В.
Гальваноразвязка частотного сигнала прямоугольной формы:
Цель - измерение быстродействия схемы гальваноразвязки. На вход схемы подавались импульсы прямоугольной формы от генератора с изменяемой скважностью.
Осциллограма на выходе схемы:
Полученный результат: схема гальваноразвязки может уверенно пропускать импульсы длительностью 10 микросекунд и более. При уменьшении длительности менее 10 микросекунд происходит очень существенное уменьшение амплитуды и значительное ухудшение формы импульса.
И, наконец, главное, ради чего всё и затевалось. Исследование сигнала с большой паразитной составляющей:
В качестве «стартера» использовался моторчик R140 c рабочим напряжением 5 Вольт, а качестве шунта резистор номиналом 33 Ом. С шунта в минусовой цепи снималось напряжение значением 750 милливольт и подавалось на вход схемы гальваноразвязки.
Осциллограма на выходе схемы:
Полученный результат. Точность передачи сигнала составляет примерно 10%, точность передачи формы тока двигателя достаточно высокая, значительных видимых искажений формы сигнала нет.
Дальнейшими исследованиями займусь, когда соберу настоящий токовый монитор сигнала с шунта для измерения тока в плюсовой цепи стартера.
Выводы.
Опробованная схема аналоговой гальваноразвязки вполне рабочая. Она не обладает выдающимися характеристиками из-за сильно устаревших оптопар АОД130, но если кому надо будет хорошую и точную аналоговую гальваноразвязку, то сделают себе на специализированных оптопарах типа HCNR201 и им подобных.
Макетная плата имеет раздельные шины питания для правой и левой стороны.
Правая часть схемы запитана от лабораторного блока питания, а левая часть схемы запитана через изолирующий DC-CD конвертер B0505S-1W.
Гальваноразвязка сигнала с напряжением по постоянному току:
При напряжении на входе 0,5В, подстроечным резистором было выставлено 0,5В на выходе, после этого входное напряжение гальваноразвязки изменялось от внешнего независимого источника в диапазоне от 0 до 1 Вольта.
Полученный результат: точность примерно 5%, линейность примерно 3% - измерялось от середины диапазона измерений к краям, за середину диапазона бралось напряжение 0,5В.
Гальваноразвязка частотного сигнала прямоугольной формы:
Цель - измерение быстродействия схемы гальваноразвязки. На вход схемы подавались импульсы прямоугольной формы от генератора с изменяемой скважностью.
Осциллограма на выходе схемы:
Полученный результат: схема гальваноразвязки может уверенно пропускать импульсы длительностью 10 микросекунд и более. При уменьшении длительности менее 10 микросекунд происходит очень существенное уменьшение амплитуды и значительное ухудшение формы импульса.
И, наконец, главное, ради чего всё и затевалось. Исследование сигнала с большой паразитной составляющей:
В качестве «стартера» использовался моторчик R140 c рабочим напряжением 5 Вольт, а качестве шунта резистор номиналом 33 Ом. С шунта в минусовой цепи снималось напряжение значением 750 милливольт и подавалось на вход схемы гальваноразвязки.
Осциллограма на выходе схемы:
Полученный результат. Точность передачи сигнала составляет примерно 10%, точность передачи формы тока двигателя достаточно высокая, значительных видимых искажений формы сигнала нет.
Дальнейшими исследованиями займусь, когда соберу настоящий токовый монитор сигнала с шунта для измерения тока в плюсовой цепи стартера.
Выводы.
Опробованная схема аналоговой гальваноразвязки вполне рабочая. Она не обладает выдающимися характеристиками из-за сильно устаревших оптопар АОД130, но если кому надо будет хорошую и точную аналоговую гальваноразвязку, то сделают себе на специализированных оптопарах типа HCNR201 и им подобных.
Последний раз редактировалось electroget Пт июл 22, 2022 15:49:37, всего редактировалось 1 раз.
Re: Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пт июл 22, 2022 09:49:45
Светик оптрона на выходе левого ОУ обычно подключают на выход правого ОУ, тем самым создают обратную связь по выходу для более точной передачи сигнала.
Re: Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пт июл 22, 2022 09:55:04
Светик оптрона на выходе левого ОУ обычно подключают на выход правого ОУ
Не понял как такое реализовано. Дайте пожалуйста ссылку на пример схемы с такой обратной связью.
Re: Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пт июл 22, 2022 10:01:58
electroget писал(а): если кому надо будет хорошую и точную аналоговую гальваноразвязку
...то возьмут развязывающий усилитель.
https://www.promelec.ru/product/416867/
Re: Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пт июл 22, 2022 11:18:49
Существуют сразу специальные оптопары с двумя выходами. У них и изначальный разброс очень маленький, и старение одинаковое.
Re: Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пт июл 22, 2022 11:52:21
Существуют сразу специальные оптопары с двумя выходами.
Я пока собрал макет из того что есть на данный момент, чтоб оценить работу такой схемы. Когда соберусь делать настоящую, то конечно буду делать на специализированной оптопаре с хорошей точностью.
Тема создана для того, чтоб показать работоспособность такого довольно простого решения проблемы аналоговой гальваноразвязки. Потому что дорогущие решения на микросхемах типа AD2xx любителям конечно же недоступны.
Re: Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пт июл 22, 2022 12:57:23
Светик оптрона на выходе левого ОУ обычно подключают на выход правого ОУ
да, линейность это должно повысить, но зато значительно снизит скорость передачи (время задержки прохождения сигнала вырастет, увеличится склонность к возбуждениям и придется туже закрутить гайки ООС)Т.ч. эта палка о двух концах...
У меня как то витала идея о спаренной работе оптопары (НЧ) и трансформатора (ВЧ)...
Re: Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пт июл 22, 2022 13:14:00
Ivanoff-iv, кстати да, трансформаторы имеют право на жизнь. Проверял немного не так, как я себе представляю как вы хотели сделать, а скорее как то нам продемонстрировал electroget.
Принцип тот же самый: организация обратной связи на первичной стороне с элемента, аналогичного элементу на вторичной стороне. Меняем светодиоды на трансформатор с генераторам, а фотодиоды на вторички трансформаторов. В некоторых применениях можно обойтись без питания вторичной стороны.
Принцип тот же самый: организация обратной связи на первичной стороне с элемента, аналогичного элементу на вторичной стороне. Меняем светодиоды на трансформатор с генераторам, а фотодиоды на вторички трансформаторов. В некоторых применениях можно обойтись без питания вторичной стороны.
Re: Аналоговая гальваноразвязка на диодных оптопарах
Пн июл 25, 2022 10:24:11
Окончание темы о аналоговой гальваноразвязке на диодных оптопарах.
Исследование аналогового сигнала с большой паразитной составляющей.
В качестве "стартера" использовался моторчик F130 c рабочим напряжением 3 Вольт, а качестве шунта резистор номиналом 0,22 Ом. С шунта в плюсовой (!) цепи "стартера" напряжение значением 30 милливольт снималось токовым монитором INA225 (микросхема в корпусе msop на красной платке верхней макетки) и подавалось на вход схемы гальваноразвязки.
Токовый монитор был настроен на Ку=25 и таким образом напряжение на его выходе составляло 750 милливольт. Выходное напряжение с токового монитора INA225 подавалась на вход схемы аналоговой опторазвязки.
Осциллограмма с входа схемы гальваноразвязки:
Осциллограмма с выхода схемы гальваноразвязки:
Результаты.
Точность передачи сигнала приемлемая. Верность передачи формы сигнала хорошая.
Аналоговая гальваноразвязка на оптронах хорошо подходит для измерений не требующих высокой точности и может быть использована во многих случаях когда нужно отвязаться от источника сигнала простыми и доступными средствами.
Исследование аналогового сигнала с большой паразитной составляющей.
В качестве "стартера" использовался моторчик F130 c рабочим напряжением 3 Вольт, а качестве шунта резистор номиналом 0,22 Ом. С шунта в плюсовой (!) цепи "стартера" напряжение значением 30 милливольт снималось токовым монитором INA225 (микросхема в корпусе msop на красной платке верхней макетки) и подавалось на вход схемы гальваноразвязки.
Токовый монитор был настроен на Ку=25 и таким образом напряжение на его выходе составляло 750 милливольт. Выходное напряжение с токового монитора INA225 подавалась на вход схемы аналоговой опторазвязки.
Осциллограмма с входа схемы гальваноразвязки:
Осциллограмма с выхода схемы гальваноразвязки:
Результаты.
Точность передачи сигнала приемлемая. Верность передачи формы сигнала хорошая.
Аналоговая гальваноразвязка на оптронах хорошо подходит для измерений не требующих высокой точности и может быть использована во многих случаях когда нужно отвязаться от источника сигнала простыми и доступными средствами.