Protection des entreées ADC

[Jérémy]

Bonjour à tous,

Je souhaite protéger les entrées ADC de mon PIC alimentée en 3.3V. Au moins deux d’entre elles vont récupérer une tension analogique variant de 0 à 10V d'un retour moteur.

Quelles méthodes utilisez-vous ? je pensais mettre un pont diviseur suivi d'une diode zener de 3.6V ( entre la broche ADC et la masse)

Au plaisir de vous lire!

[paulfjujo]

bonjour Jeremy,


si ton signal 0 -01V est propre ,pas de surtensions,
le pont diviseur bien calibré devrait etre suffisant ..

une zener pour etre efficace doit déja absorber un courant minimum pour etre sur sa zone "plate" de limitation
sinon une diode directe genre 1N4118 entre entree Ana et +VCC
rabote tout ce qui depasse 3,3V + seuil de diode

[Jérémy]

Merci paul ,

La tension 0-10V venant d'un retour moteur je doute qu'elle soit propre ! Surtout que les moteurs sont alimentés en 24Vdc . donc le risque n'est pas anodin je pense .

[Jérémy]

Peut être comme cela :

Un pont diviseur pour abaisser la tension à 3.5V en condition normal
Suivant d'une BAT54S pour éliminer la surtension éventuelle.

New Project.png

[paulfjujo]

je te propose une protection en amont ,plutot que sur l'entree directe PIC
avec un eventuel filtre passe bas ..
il me semble bien que les entrees PIC ont déja des diodes de protection en interne

meme avec 20V on restera en dessous de 3,3V
et une petite zener de l'ordre de 100mW

Calcul.jpg

Image1.jpg

[Jérémy]

Super Paul merci beaucoup, je vais faire comme tu le préconises.

Du coup pourquoi ne pas mettre toute les même valeurs de résistance pour obtenir un joli 3V3 avec 10V en entrée ?
Comment s'appelle la valeur dans la DS où trouver le courant nécessaire à la Zener pour permettre une bonne mise en conduction sur sa valeur seuil

Concernant le filtre passe bas, as-tu fait un calcul pour la fréquence ?

J'ai remis au propre le schéma peut-être qu'il pourra servir à d'autres !

New Project.png

[paulfjujo]

si tu mets 3 x 4,7K
tu aura effectivement 3,33V .. sur R2 ... à vide !
non connecté à l'entree PIC, et SANS la Zener de 6.2V
pour que la zener soit efficace il faut déja avoir à vide une tension > 6,2V entre R3 et R1

pas de courbe de réponse zener sur la datasheet !!
il faut donc avoir au moins 6.7 à 6.8V pour esperer une conduction minimale de la zener
vu qu'on a un max zener de 6.51V (donnée Datasheet) pour 6.2V nominal

dans mon calcul précedent je m 'etais basé sur une zener ideale de 6,2V et I zener =2mA
et une source de tension ( le 0-10V) d'impedance nulle ( generateur de tension ideal)

Question annexe:
quelle est l'impedance de ta source de mesure .
si c'est un induit de moteur , tres faible ,no problemo
mais pour une valeur > 100ohms,il faut aussi en tenir compte dans le calcul des R pont diviseur
R3=4.7K - Z source signal.


Diode simple Zener, 6.2V, 500 mW, DO-35, 5 %, 2 Broche(s), 200 °C
Fabricant : ONSEMI
Réf. Fabricant: 1N5234B
Code Commande : 1700818
Gamme de produits 1N5234B
valeur ty pique 6.2V ( mais dispertion possible ! min=5.89 et max 6.51)
Z 5 ohms @ 20mA
Z 1Kohms @ 0.25mA


Frequence coupure pass bas
F= 0,159/RC avec R en Kohms C en µF
avec R3=4.7K et 0,1µF -> 338 Hz à -3 db (70%) ... 676Hz à -6db ( 50%)
mais on parlera pluto de constante de temps que de frequence de coupure
teta=RC =4.7mS pour 63% d'un echelon

[Jérémy]

Merci Paul pour toutes ces précisions.

Comme demandé voici un peu de doc que j'ai pu récupérer.
Le retour de la commande du moteur est de seulement 1mA ! j'ai peur que cela fasse juste pour la diode zener ?

J'envisage finalement d'en rajouter deux autres mais pas brancher en permanence.
Dois-je rajouter des protection ESD ( style TVS) pour protéger mes entrées ADC ?

JE vais refaire les calculs pour m'assurer de la bonne conduction de la zener, tout en m'assurant d'avoir une pleine échelle de lecture de 0 à 3.3V avec une tension d'entrée variant de 0 à 10V ( 2 à 10) dans la pratique.

servo.png

[paulfjujo]

....
Le retour de la commande du moteur est de seulement 1mA !

Pourquoi s'embeter si la source ne peut debiter qu'1 mimilliampere
plus besoin de protection ..
pont diviseur simple et HOP .. emballez c'est pesé!
tu peux eventuellement garder un filtre passe bas..

[Babar64]

Bonjour à tous,

En complément, j'ai déjà rencontré ce type de problème, et en plus sur de longues distances de câbles (100m). J'ai pu résoudre par convertisseurs Tension/Courant->ligne blindée (4-20mA)->Courant/Tension.

Module Convertisseur V-mA_mA-V.jpg

Si ça peut aider... c'est disponible ICI