Entrada digital com tensão 125vcc

Pardal.556 · 3 de junho de 2018

Olá pessoal,

Sou novo no fórum e também em eletrônica e procurei sobre esta informação e não encontrei. Bom, estou com o seguinte problema, estou utilizando o flipflop CD4043B e vou receber um sinal de entrada de 125vcc. Também poderei receber um sinal de "set" no flipflop utilizando um Pushbutton. Cada sinal que eu receber, tanto no pushbutton quanto na entrada 125vcc deve sinalizar em um Led. Gostaria de uma ajuda para este problema, estou utilizando o fotoacoplador PC817 para receber a tensão 125vcc. Está correto? alguém poderia me ajudar com isso? Anexei o esquemático apenas para uma entrada, serão na verdade 8 flipflop's.

Obrigado pela ajuda pessoal.

Sérgio Lembo · 5 de junho de 2018

Até funciona, mas o resistor R3 vai dissipar 1,5W. Caso o GND dos 125V e do circuito lógico seja o mesmo, que tal fazer ligação direta? Assumindo que o Vcc do lógico seja de 5V, faça seguinte:

R3 = 220k (vai resultar em 70mW de calor).

R4 entre 10k e 47K e em paralelo um zener de 3V3 ou 4 diodos em série.

O opto é eliminado e do nó se vai direto para a porta.

Desvantagem: Se quiser ter o led D2 vai ter que utilizar um transistor de driver.

adicionado 25 minutos depois

PS: coloque entre o nó e a porta um resistor de 1k.

Pardal.556 · 7 de junho de 2018

Olá Sérgio,

Muito obrigado pela resposta.

Bom, o GND do 125vcc e 5v não são os mesmos. Utilizando um opto como na figura, quais valores de R3 e R4 você me recomendaria para dissipar menos calor?

Sobre colocar um resitor de 1k entre o nó e a porta, você quer dizer em trocar o resistor R1 de 1M para 1K?

Sérgio Lembo · 7 de junho de 2018

Tem muitos modelos de optos para escolher mas o funcionamento é sempre o mesmo. Da mesma forma que um transistor bipolar tem hfe (ganho), o opto tb tem. Não aparece o termo HFE nas características mas tem a curva de transferência no datasheet. O que muda é que essa relação é dada por If x Ic, onde o If é a corrente que transita pelo led interno.. Lembre-se que para cada 1mA de If terás 125mW de aquecimento. Procure por um modelo que já comece a excitar o transistor com a menor corrente de IF possível. If = 125V / R3, (Vf é desprezível em 125V), elimine R4. O valor calculado para R3 divida por 2, use 2 resistores em série, 125V pode dar problemas de dielétrico no componente e isso tb te ajuda no quesito dissipação de calor.

Com a excitação no mínimo, a impedância de saída desse opto vai ficar bem alta. A porta lógica (hoje em dia é tudo CMOS) consome muito pouco e o pull-dowm de 1M solicita pouco, mas temos alguns problemas: o led D2 que consome muito e a fiação que vai até o botão que age como antena, qualquer sinal de rádio te passa a rasteira. Então vamos dar um ganho nessa corrente de saída do opto para diminuir a sensibilidade a rádio e tracionar o LED D2. Coloque o emissor do opto no GND e o coletor direto (sem resistência) na base de um PNP. O emissor do PNP vai a 5V e o coletor ao pino 4 do integrado. Procure um PNP com ganho (hfe) =>100. Monte o PNP bem próximo ao opto, a menor trilha possível. Diminua o resistor R1 para 22k, vai te dar uma melhor imunidade a EMI (rádio).

adicionado 9 minutos depois

Ainda sobre o PNP, lembre-se que o ganho (hfe) não é linear, verifique nas curvas do datasheet o IC que esse transistor terá com o Ib oferecido.

adicionado 14 minutos depois

Mais uma vez sobre o PNP. Talvez os transistores de baixa corrente (100mA ou 50mA), p. ex. 2n2222A tenham uma melhor resposta para baixo Ib que os transistores de 500mA ou 800mA.