Acondicionar con optoacoplador 5v cuadrada a 24 cuadrada, a 30KHz

[kaizon]

Hola,
Soy nuevo en este foro y todavia no se muy bien como funciona esto. Creo que he creado un tema en el lugar adecuado, pero si me he equivocado me decis y lo cambio.

La cuestion es que tengo que utilizar un optoacoplador y transformar una onda cuadrada de 5v a otra de 24v. El problema es que la frecuencia de esa onda es de 30kHz, y con los optoacopladores que he conseguido no lo puedo hacer porque a mas de 3 Khz no funcionan.

Alguien podria ayudarme?

Gracias de antemano

 

[cosmefulanito04]

¿Qué opto estás usando?

Con un 4n35 no deberías tener problemas, tenés un Ton-max=10uS y un Toff-max=10uS, con lo que podrías manejar hasta 50kHz como máximo ([Ton+Toff]^(-1)), pero también depende de la carga que tenés.

 

[kaizon]

gracias por contestar,
ahora no estoy seguro cual era el optoacoplador, mañana por la tarde te dire (cuando vea el circuito)

 

[cosmefulanito04]

gracias por contestar,
ahora no estoy seguro cual era el optoacoplador, mañana por la tarde te dire (cuando vea el circuito)

De todas formas, no me percaté de que el cambio de nivel es a 24v, ahí podrías estar un poco más apretado (por lo menos con el 4n35). Para un cambio de nivel de 0 a 10v la hoja de datos dice:

[LATEX]T_{on-max-10v}=T_{off-max-10v}=10uS[/LATEX]

Por lo tanto la variación de tensión vs el tiempo (slew rate) será:

[LATEX]Slew-rate=1V/uS[/LATEX]

Si tu variación es de 24v, ese tiempo Ton y Toff debería crecer:

[LATEX]T_{on-max}=T_{off-max}=\frac{\Delta V}{Slew-rate}=\frac{24v}{1V/uS}=24uS[/LATEX]

Con lo cual en el peor de los casos tu frecuencia será un poco más de 20kHz.

 

[Gudino Roberto duberlin]

Amigo kaizon, sube un esquema para poder opinar, puede que tu problema resida por el tipo de carga, como comenta el compañero cosmefulanito04.

 

[kaizon]

el optoacoplador que he utilizado es TLP521-2. El circuito que he montado es muy simple, le he puesto una resistencia de 1k en el fotodiodo y otra de 10k en el fototransistor. He probado el circuito con distintas frecuencias, y hasta 3kHz mas o menos la cuadrada es perfecta. A medida que voy subiendo la frecuencia, la cuadrada es peor (Ton es demasiado grande).

La cuestion es que quiero meter esa señal a un automata, y por eso necesito los 24v

 

[Gudino Roberto duberlin]

Amigo, bueno el problema se debe a que la resistencia de carga que utilizas es muy grande.
Deberas reemplazarla por un valor digamos 2k7.
Deberas corroborar que la señal de entrada no se distorsione con el aumento de la fcia.
Ademas en la entrada del diodo emisor conecta una resistencia de 1k "entre terminales".
Asi disminuye el efecto capacitivo del mismo.
Si el problema persiste, quita la resistencia y en su lugar conecta un par complementario de transistores bipolares.

 

[kaizon]

Ok gracias por ayudarme.
Si tengo alguna duda ya te escribiré

Saludos

 

[cosmefulanito04]

Fijate en la curva que te dá la hoja de datos:



Se puede ver la gran influencia de la carga sobre el Toff.

Para una carga de 10kOhms, se podría aproximar que el slew-rate de bajada es:

[LATEX]Slew-Rate-Bajada=\frac{5V}{80uS}=62,5mV/uS[/LATEX]

En cambio el de subida:

[LATEX]Slew-Rate-subida=\frac{5V}{2uS}=2,5V/uS[/LATEX]

Como estás trabajando con una fuente de 24v del lado del transistor:

[LATEX]T_{on}=\frac{\Delta V}{Slew-Rate-subida}=\frac{24v}{2,5V/uS}=9,6uS[/LATEX]

[LATEX]T_{off}=\frac{\Delta V}{Slew-Rate-bajada}=\frac{24v}{62,5mV/uS}=384uS[/LATEX]

De ahí llegás a la conclusión que la frecuencia máxima par una carga de 10kOhm y una variación de tensión de 24v debería ser:

[LATEX]f_{max}=\frac{1}{T_{on}+T_{off}}=\frac{1}{9,6uS+384uS}=2,5kHz[/LATEX]

Más o menos los 3kHz que decís que tenés.

Yo creo que con modificar solo la carga no llegas, también vas a tener que trabajar con una tensión inferior a los 24v, para luego con otro transistor mucho más rápido, poder hacer esa transición final a los 24v. Para que se entienda:

---> Salida Opto (con un pull-up limitado a 5V o 10V) --> Transistor que pase de 5 o 10V a los 24V deseados.

Y también hay que darle bola a la entrada del opto, tal como mencionó Gudino Roberto duberlin.