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5V Eingänge mit 24V ansteuern (schnell) |
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BID = 652644
:andi:
Inventar
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Hallo miteinander,
Ich sitze an einer Schaltung vom Kollegen (jetzt im Urlaub), die mir Probleme bereitet.
Auf einer Platine sind 74xx Logiken verbaut. Die Platine hat 4 Eingangsklemmen für 24V. Jeder Eingang kommt in der Logik als erstes an einen invertierenden Schmitt-Trigger (74HC14). Der Kollege hat simple Spannungsanpassungen gebaut mit 5V1 Zenerdioden:
| Code : |
[24V] -----3K9----------------[5V]-------Schmitt-Trigger----->
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ZD 1K
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[GND] ------------------------[GND]
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Nun habe ich zwei Probleme.
1) Die 5V brechen bei zweistelliger mA-Belastung ein. Ich würde schon gerne 30mA beziehen können (Status-LED und Logik)
2) Die 5V-Seiten haben bei unbeschalteten Klemmen 4,2V. Das verstehe ich überhaupt nicht. Das würde ja bedeuten, dass die EINGÄNGE der Gatter jeweils 20mA ausgeben (bezogen auf dem 1K pulldown). Kann das sein?
Wie kann ich eine bessere Anpassung 24V->5V bauen? Der höchste Takt ist etwa 1kHz, 7805 scheidet also aus.
Vielen Dank im Voraus.
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"Gestern gings noch, da kann net viel sein"
[ Diese Nachricht wurde geändert von: :andi: am 4 Dez 2009 15:14 ] |
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BID = 652651
perl
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In der Überschrift steht "schnell". Was bedeutet das in diesem Zusammenhang?
Zitat :
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.. sind 74xx Logiken verbaut. Die Platine hat 4 Eingangsklemmen für 24V. Jeder Eingang kommt in der Logik als erstes an einen invertierenden Schmitt-Trigger (74HC14).....Die 5V-Seiten haben bei unbeschalteten Klemmen 4,2V. Das verstehe ich überhaupt nicht
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Ist da ausschliesslich der HC14 dran?
Dann fühl mal vorsichtig wie heiss der wird.
Evtl. hat der schon das Zeitliche gesegnet. Normalerweise kommt da kein Strom raus.
Aus Standard-TTL und LS-Eingängen kommt allerdings ein Strom heraus, schau dir mal deren Eingangsschaltung an!
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BID = 652653
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Inventar
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Schnell heißt in dem zusammenhang nur "zu schnell für einen Festspannungsregler".
Der 74HC14 bleibt kalt. Habe ich schon getauscht, selbes Bild. Es ist ein 74HC14M. Er wird wiederum von einem 7805 versorgt, der eingangs-und ausgangsseitig mit Elkos und 100n Keramik versehen ist. Direkt am IC ist nochmal ein 100n.
An Pin9 zB habe ich 4,2V wenn J5-4 in der Luft hängt.
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"Gestern gings noch, da kann net viel sein"
[ Diese Nachricht wurde geändert von: :andi: am 4 Dez 2009 15:48 ]
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BID = 652657
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Inventar
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IC nochmal getauscht, diesmal gegen 74HC14D - geht. 0V am Eingang wenn unbeschaltet. Keine Ahnung was da los war.
Auf der Platine ist ein 4700µ Elko für die 24V-Versorgung. Beim Anstecken funkt es immer. Kann dadurch der HC14 draufgehen?
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"Gestern gings noch, da kann net viel sein"
[ Diese Nachricht wurde geändert von: :andi: am 4 Dez 2009 16:03 ]
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BID = 652661
perl
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Wie gesagt, kommt da normalerweise kein Strom raus. Das Datenblatt nennt einen Eingangsstrom von typisch 0,1µA, maximal 1µA für beide Richtungen.
Wenn du trotzdem 4,2V an den 1k-Pulldown-Widerständen misst, wird es irgendwo Pullups geben, die diese 4,2mA stiften.
Das sollte man erstmal klären, bevor man ans Umstricken geht.
P.S.:
Zitat :
| | Beim Anstecken funkt es immer. Kann dadurch der HC14 draufgehen? |
Natürlich.
CMOS ist auch empfindlich gegen Spannungen an den Ausgängen, wenn diese negativer als GND odr positiver als Vcc sind.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 4 Dez 2009 16:07 ]
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BID = 652664
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Inventar
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Zitat :
perl hat am 4 Dez 2009 16:04 geschrieben :
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P.S.:
Zitat :
| | Beim Anstecken funkt es immer. Kann dadurch der HC14 draufgehen? |
Natürlich.
CMOS ist auch empfindlich gegen Spannungen an den Ausgängen, wenn diese negativer als GND odr positiver als Vcc sind.
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Die 24V versorgen auf der Platine noch Anderes, aber auch den 7805er für die Logik-ICs.
Ich meine, kann eine Spitze vom Einstecken bei den ICs ankommen?
Wie schütze ich am besten davor, 6V8 Transil an die 5V-Leitung?
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"Gestern gings noch, da kann net viel sein"
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BID = 652665
perl
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Zitat :
| | Wie schütze ich am besten davor |
Gerät komplett ausschalten, bevor an der Elektronik herumgestöpselt wird.
Platinen, die für "hot swap" d.h. Austausch im laufenden Betrieb gedacht sind, müssen sehr sorgfältig und unter Beachtung aller Eventualitäten designt werden.
Das betrifft dann natürlich auch die damit verbundenen Platinen, Stromversorgungen ...
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BID = 652666
Bubu83
Schreibmaschine
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Warum nicht einfach Optokoppler nehmen?? Diese mit 24 V ansteuern und damit dann die 5 Volt auf deine Logik-Gatter geben...
Viele Grüße
Bubu
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BID = 652670
perl
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Zitat :
| | Warum nicht einfach Optokoppler nehmen?? |
Weil das IC mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht über die Eingänge, sondern über die Ausgänge ruiniert worden ist.
Übrigens kann man auch Optokoppler kaputtkriegen...
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BID = 652676
:andi:
Inventar
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Danke für eure Ratschläge.
Ausschalten ist nicht einfach, es ist eine Maschine mit ein paar Rechnern und die Programmierer werden sich freuen wenn ich jede halbe Stunde nach einer Platinenänderung runterfahren will.
Werde nächste Woche mit dem anderen Kollegen versuchen, die Platine am Schreibtisch fertigzubekommen und dann erst einzubauen, ohne weiteres swapping.
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"Gestern gings noch, da kann net viel sein"
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BID = 652681
perl
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Steht denn nun noch die Anschaltung der LEDs zur Diskussion?
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BID = 652711
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Inventar
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gibt es denn was einfaches? Welche Widerstände wie ändern, um die Zener belastbarer zu machen?
Bei meinem Test mit 10mA Last bricht die Spannung auf 2,8V ein.
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BID = 652719
Murray
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Kein Wunder, mit den 3,9K kommst du ja auf max. ca. 5mA.
Wenn man den kleiner macht könnte es dann aber irgendwann die Z-Diode überlasten.
Außerdem macht man das so auch nicht.
Entweder du hängst den zusätzlichen Verbraucher direkt an die 24V oder hinter den IC oder oder oder...
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BID = 652720
perl
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Zitat :
| | Bei meinem Test mit 10mA Last bricht die Spannung auf 2,8V ein. |
Das ist erstaunlich, denn nach Ohm fliessen durch die 3k9 Widerstände bei 24V nur etwa 6mA.
Sind die LED auf der Platine, oder hängen sie an Leitungen, die durch ESD bedroht sind?
Genügt es dir tatsächlich anzusehen, was vorn in die Platine reinkommt, oder willst du wissen, was die HC14 daraus machen? Das sind Schmitttrigger und als solche schalten sie nicht bei der gleichen Spannung an und aus.
Wenn der Pegel des Eingangssignals zweifelhaft ist, kann das ein grosser Unterschied sein.
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BID = 652755
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Inventar
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die LEDs sind nur fürs debuggen, die müssen da nicht unbedingt drauf sein. 10mA waren rechnerisch von LED und Vorwiderstand, hab es garnicht auf den 3K9 bezogen berechnet.
Wieviel Leistung macht so eine Minimelf-Zenerdiode, 1/4W?
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