Autor Tema: Voltaje negativo debido a cable  (Leído 2247 veces)

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Desconectado carlosg56

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Voltaje negativo debido a cable
« en: 25 de Octubre de 2021, 10:24:58 »
Hola Buenas. Tengo un botón conectado a una PCB con un cable de unos 2 metros para introducir una señal en el uC de que se ha apretado el botón. El botón tiene uno de sus bornes conectado a 12V y el otro borne a la PCB (por el cable de 2 metros). He medido con un osciloscopio la entrada de la señal (un pulso el cual va de 0V a 12V y luego de 12V a 0V) y he visto que a parte de del switch bounce al inicio de la señal, se procude un pico de voltaje negativo cuando la señal baja a 0V. Supongo que este pico será debido a la frecuencia del falling edge y de la inductancia del cable. (Adjunto un dibujo de la señal que me sale por que no me deja subir la foto por tamaño). Para solucionar estos picos en inductancias suelo usar un diodo en paralelo a la bobina (flyback diode), pero en este caso al ser un cable no puedo hacer eso, ya que si suponemos que pongo el diodo en la PCB me supondría llevar otro cable de uno de los bornes del diodo al botón. Para solucionar este voltaje negativo he simulado un diodo en serie que no deje pasar la corriente de forma reversa y parece funcionar, pero tengo entendido que un diodo en paralelo descarga a la inductancia poco a poco y no se si al usar uno en serie y no descargar la bobina puede irse la energía por otro sitio. ¿Ustedes ven bien este diodo en serie?¿Se les ocurre otra forma de solucionarlo más eficiente?
Un saludo y gracias por su tiempo

Desconectado Picuino

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Re:Voltaje negativo debido a cable
« Respuesta #1 en: 25 de Octubre de 2021, 10:59:08 »
Lo primero que se me ocurre es colocar una resistencia en serie para limitar la corriente y amortiguar el pico.
¿Cómo es el circuito acondicionador de la señal de entrada en la PCB?
¿Por dónde retorna la masa?

Desconectado carlosg56

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Re:Voltaje negativo debido a cable
« Respuesta #2 en: 25 de Octubre de 2021, 11:08:08 »
Estoy haciendo una nueva versión de la PCB. En la primera imagen muestro como esta el circuito actualmente y con el que he tomado la medida. En la segunda imagen adjunto el circuito en Ltspice que quiero implementar. En esta versión voy a sustituir los mosfet por optoacopladores para aislar aún más la PCB de ruidos externos conducidos. En naranja marco el diodo que he puesto para eliminar este voltaje negativo. El diodo TVS y la resistencia de 100 son para mitigar las ESD. Es lo primero que ve la señal al entrar a la PCB. El circuito RC es debido a que me soluciona un problema de crosstalk con una pista adyacente en la PCB y el pull down para fijar 0V al led cuando el botón este abierto.
Un saludo.
« Última modificación: 25 de Octubre de 2021, 11:10:40 por carlosg56 »

Desconectado Picuino

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Re:Voltaje negativo debido a cable
« Respuesta #3 en: 25 de Octubre de 2021, 12:35:18 »
Yo pondría simplemente un diodo en antiparalelo después de la primera resistencia.

Algunas ideas de entradas protegidas:
https://www.edn.com/product-how-to-isolated-plc-digital-inputs-for-industrial-control/
https://instrumentationforum.com/t/plc-digital-input-module-circuit-diagram/8692


Desconectado carlosg56

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Re:Voltaje negativo debido a cable
« Respuesta #4 en: 25 de Octubre de 2021, 14:22:30 »
Qué páginas tan útiles!! En el esquemático hay un error. El diodo TVS que yo uso es unidireccional no bidireccional. ¿Crees que uno unidireccional tambien haría la función que comentas? De esa forma me ahorraría poner otro en paralelo.
Un saludo.

Desconectado Picuino

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Re:Voltaje negativo debido a cable
« Respuesta #5 en: 25 de Octubre de 2021, 15:27:10 »
No conozco mucho del tema, pero creo que con un diodo en antiparalelo después de la resistencia sería suficiente:

 

* 5d1c8171d0d403455cf18ae9b3187acb13d02e58.jpg
(56.23 kB, 684x455 - visto 302 veces)

Desconectado gustavopic

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Re:Voltaje negativo debido a cable
« Respuesta #6 en: 25 de Octubre de 2021, 21:10:07 »
Hola Buenas. Tengo un botón conectado a una PCB con un cable de unos 2 metros para introducir una señal en el uC de que se ha apretado el botón. El botón tiene uno de sus bornes conectado a 12V y el otro borne a la PCB (por el cable de 2 metros). He medido con un osciloscopio la entrada de la señal (un pulso el cual va de 0V a 12V y luego de 12V a 0V) y he visto que a parte de del switch bounce al inicio de la señal, se procude un pico de voltaje negativo cuando la señal baja a 0V. Supongo que este pico será debido a la frecuencia del falling edge y de la inductancia del cable. (Adjunto un dibujo de la señal que me sale por que no me deja subir la foto por tamaño). Para solucionar estos picos en inductancias suelo usar un diodo en paralelo a la bobina (flyback diode), pero en este caso al ser un cable no puedo hacer eso, ya que si suponemos que pongo el diodo en la PCB me supondría llevar otro cable de uno de los bornes del diodo al botón. Para solucionar este voltaje negativo he simulado un diodo en serie que no deje pasar la corriente de forma reversa y parece funcionar, pero tengo entendido que un diodo en paralelo descarga a la inductancia poco a poco y no se si al usar uno en serie y no descargar la bobina puede irse la energía por otro sitio. ¿Ustedes ven bien este diodo en serie?¿Se les ocurre otra forma de solucionarlo más eficiente?
Un saludo y gracias por su tiempo

si tenes el osciloscopio a mano y podes medirlo, yo lo que haria es :
PRIMERO:  veo de generar el problema, que me aparezca seguido ( buenisimo seria ) .
SEGUNDO :  voy poniendo protecciones de a una , y veo si solo uan de ellas lo soluciona, asi me queda como aprendizaje para siempre.

a mi siempre me resulto satisfactorio lo siguiente, practicamente nunca necesite recurrir a opto acopladores, mas bien las veces que lso use era por que tenia que relacionar  2 sistemas muy distintos.

R1 me limita la corriente  en caso de problemas , la que circulara por lso diodos
tambien R1 trabajara con el C. para generar un retardo o atenuacion
este retardo no siempre se puede poner, pero si es para un pulsador, pues entonce si , seguro .

los diodos, son lo clasico en una entrada CMOS  para evitar picos de sobretnension o tension inversa.

e


Desconectado Robert76

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Re:Voltaje negativo debido a cable
« Respuesta #7 en: 25 de Octubre de 2021, 22:58:06 »
Hola, hay que descartar que ese pico inverso, no sea generado por la propia entrada del osciloscopio, ya que poseen acondicionadores de señal.


 

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