Auteur Topic: even checken : Zener diodes  (gelezen 2709 keer)

Offline dani

  • Forumlid
  • Berichten: 5.989
  • Game over. Insert coin.
  • Voornaam: Dani
even checken : Zener diodes
« Gepost op: 12 mei 2014, 11:38:10 am »
Zo lang geleden dat ik er nog es wat mee heb gedaan (ik schat zo'n 25 jaar), maar nu wil ik het even hebben over Zener diodes...

Doel :  via een digitale ingang op de microcontroller (Arduino / Pic / .... )  een signaal van 5V DC  oppikken om te checken of er op een  bepaalde boosterkring spanning staat, en het resultaat van die meting gebruiken om "dingen mee te doen".

Dus ik moet mijn signaal/spanning van de booster naar de sporen gaan monitoren.   Probleem :  die spanning is gepulseerde DC (ik rij digitaal met ECOS)  en ruim meer dan 5 volt !


Alternatief 1 :  een gelijkrichting en daarachter spanningsdelertje maken met een paar diodes en 2 weerstanden, maar als dan de spanning van de booster wat varieert  gaat de spanning aan de ingang van de controller mee schommelen.

Alternatief 2 :  een gelijkrichting, 2 weerstanden en een zener diode van 5,1 Volt , 500 mW.    Voro zover ik me nog herinner is dat een simpele manier om een min of meer stabiele uitgang te bekomen  (tenzij de ingang onder de 5V zakt uiteraard !)




Dus.. even een schemaatje gebricoleerd.




Door de Zener moet ongeveer 5 mA gaan om een stabiele werking te hebben.
De belastingsweerstand neem ik op 1 KOhm dan is dat ook 5 mA bij 5V  Zenerspanning
De stroom die door de ingangspoort van de controller loopt schat ik op 2mA

Er van uit gaande dat de   "AC"   (eigenlijk pulserende DC) spanning rond de 19V ligt, kom ik tot het volgende :




Ik vermoed dat dit vrij aardig in de buurt zit, maar kan me natuurlijk vergissen .  Vandaar deze sanity check.
Kan iemand met meer up to date electronica kennis dit even nakijken voor mij aub ?


BEDANKT !


Dani





PS: zowel schema als berekening spreken over "Arduino) maar dit is puur omdat ik zelf de  Atmel familie  µC's gebruik.   Zou in principe ook moeten werken met PICs.
QUICK...  Switch off that fan, before something brown hits it !

Offline PietB

  • Forumlid
  • Berichten: 5.381
  • Voornaam: Pieter
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #1 Gepost op: 12 mei 2014, 11:47:04 am »
Hoi Dani,
bestaat zo niet het gevaar dat je pas aan de uitgang ontdekt dat er wat aan de hand is op het moment dat het knooppunt Rx - Zener kathode onder de zenerspanning daalt?
Ik weet niet of dat je bedoeling is, of dat je ook wilt w(m)eten dat er een variatie in de DCC spanning tussen de 16 en bv 11 volt plaatsvindt.

Zomaar even een bedenksel hoor!
Misschien begrijp ik je bedoeling niet helemaal, maar een zener is nog al drastisch aan of uit.

grt Piet.
Even Afstand houden is makkelijker dan voor altijd afscheid nemen !

Offline PeterC

  • Forumlid
  • Berichten: 3.347
    • JAL pagina
  • Voornaam: Peter
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #2 Gepost op: 12 mei 2014, 11:49:57 am »
Dani, het is bij ook al meer dan 25 jaar geleden dat ik nog een zener heb gebruikt (zal wel een reden hebben zeker?).

Is een opto-coupler geen eenvoudigere optie?

[edit] of als de stroomkringen toch mogen gekoppeld zijn: een transistor aansturen vanuit je baanspanning - collector via een weerstand naar je 5V en common ground?
Groetjes, Peter


Offline dani

  • Forumlid
  • Berichten: 5.989
  • Game over. Insert coin.
  • Voornaam: Dani
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #3 Gepost op: 12 mei 2014, 11:53:33 am »
@Bossie ;:  inderdaad, Piet, dat risico is er.
Maar anderzijds is een  "aan" - "uit" in dit geval voldoende.   Ik wil gewoon weten of bepaalde kringen onder spanning staan of niet.  Vandaar dat ik ook digitale ingangen op de µC gebruik.
Een heel ander verhaal is het bij het monitoren van de  "andere"  voedingsspanningen op mijn baan.
De µC gaat ook de  12V, 5V, 9V, 20V DC  en de  16V AC   spanningen gaan bewaken en effectief METEN.   Daar is het gebruik van spanningsdelers  (en bij de 16V AC een gelijkrichter) inderdaad simpeler en kan ik de range 0...5 V  benutten en deze dan mappen naar effectieve spanningen aan de ingang.    Dat is een ander verhaal uiteraard.
Voor deze is   het inderdaad  alles of niks   (bvb bij uitval van de booster door een kortsluiting of bij een draadbreuk).  Vandaar dat ik dus naar de Zener greep. 

@Peter :  optocoupler of transistor zou inderdaad een optie kunnen zijn.  Misschien inderdaad zelfs nog simpeler...   dat ga ik eens bekijken.   Het feit van het  "ontkoppelen" van de beide kringen heeft zeker zijn voordeel !
QUICK...  Switch off that fan, before something brown hits it !

Offline dani

  • Forumlid
  • Berichten: 5.989
  • Game over. Insert coin.
  • Voornaam: Dani
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #4 Gepost op: 12 mei 2014, 12:00:58 pm »
Hmmm.. nog even nagedacht over die optocoupler......

De combinatie van beiden zou misschien ook wat kunnen zijn.   De circuits worden "ontkoppeld" en tegelijk  is er een  1/0  effect.   
De  belastingsweerstand uit mijn origineel schema vervangen door een  optocoupler en weerstandje,  en de andere kant van de opto  gebruiken om het signaal aan de µC  te geven.    Ga ik toch eens proberen.

QUICK...  Switch off that fan, before something brown hits it !

Offline PeterC

  • Forumlid
  • Berichten: 3.347
    • JAL pagina
  • Voornaam: Peter
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #5 Gepost op: 12 mei 2014, 12:02:55 pm »
Die brug kan je dan ook weglaten en vervangen door één enkele diode...
Groetjes, Peter


Offline Klaas Zondervan

  • Forumlid
  • Berichten: 5.824
    • http://people.zeelandnet.nl/zondervan
  • Voornaam: Klaas
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #6 Gepost op: 12 mei 2014, 12:03:43 pm »
Er van uit gaande dat de   "AC"   (eigenlijk pulserende DC) spanning rond de 19V ligt,
Een DCC signaal is echt AC. Dat wil zeggen, de spanning wisselt wel degelijk van polariteit.
Maar ik zou in dit geval ook voor een optocoupler kiezen. Dan heb je geen gedoe met de GND van de Arduino die veschillend is van de GND van het DCC signaal.

Offline PeterC

  • Forumlid
  • Berichten: 3.347
    • JAL pagina
  • Voornaam: Peter
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #7 Gepost op: 12 mei 2014, 12:06:56 pm »
...Een DCC signaal is echt AC. Dat wil zeggen, de spanning wisselt wel degelijk van polariteit...

Een AC opto-coupler en de voorschakeldiode vervalt ook al.
Groetjes, Peter


Offline dani

  • Forumlid
  • Berichten: 5.989
  • Game over. Insert coin.
  • Voornaam: Dani
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #8 Gepost op: 12 mei 2014, 13:15:23 pm »
@Peter :  dat ik daar niet aan gedacht heb.....  STOM van mij.  Ik heb nog AC  Opto's liggen.

@Klaas :  ja, AC of DC, daar is hier en daar al wat discussie over geweest, en er is wat voor te zeggen.   Het makkelijkste zal idd een simpele diode en een Opto zijn.


bedankt om mee te denken, mannen !!!  Ik denk dat ik er aan uit ben.

Vandeweek eens een breadboardje opzoeken :-)
QUICK...  Switch off that fan, before something brown hits it !

Offline Klaas Zondervan

  • Forumlid
  • Berichten: 5.824
    • http://people.zeelandnet.nl/zondervan
  • Voornaam: Klaas
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #9 Gepost op: 12 mei 2014, 14:19:02 pm »
@Klaas :  ja, AC of DC, daar is hier en daar al wat discussie over geweest, en er is wat voor te zeggen.   
Daar hoeft helemaal geen discussie over te zijn. Iedereen die weet hoe dat signaal er uit ziet, weet ook dat het steeds van polariteit wisselt. Het is alleen geen zuiver periodiek wisselende spanning zoals b.v. bij de 50Hz netspanning.

Offline dani

  • Forumlid
  • Berichten: 5.989
  • Game over. Insert coin.
  • Voornaam: Dani
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #10 Gepost op: 12 mei 2014, 14:25:40 pm »
klopt als een zwerende vinger, maar toch  ken ik geen enkel forum waar deze discussie nog neit uitgebreid is gevoerd  :-)

Ach, even een zijsprongetje :-)
QUICK...  Switch off that fan, before something brown hits it !

Offline ToThePoint

  • Forumlid
  • Berichten: 2.625
    • http://all-that-is.eu
  • Voornaam: Jean-Paul
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #11 Gepost op: 12 mei 2014, 17:07:39 pm »
Dani de werking van een zener opfrissen.
De zener gedraagt zich ivm de opgegeven spanning enkel in sper. Andersom is het een gewone diode.
Een zener met weerstand is voldoende om uw +5v te detecteren.
Als het signaal van polariteit wisselt dan staat er +- 0.7v over de detectiedraden.
Het hangt ervan af wat er aan de detectiedraden hangt. Als dat geen al te grote inversie spanning kan verdragen  dien je gelijk te richten. Die inversie spanning is gelijk aan de spanningsval in doorlaat.
Als u kijkt zoals u altijd keek zal u steeds zien wat u altijd zag. "BOEDDHA"
Now you're just somebody that I used to know "GOTYE"
Spoor HO, HOe, N, Z, digitaal, EP: I, II, III, IV, V, VI

Offline PietB

  • Forumlid
  • Berichten: 5.381
  • Voornaam: Pieter
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #12 Gepost op: 12 mei 2014, 17:59:51 pm »
Daar hoeft helemaal geen discussie over te zijn.
Inderdaad Klaas,
Dat is waar maar ik kreeg pasgeleden nog een hele horde "digitale gelijkstromers" van BLNX over mij heen toen ik ze vertelde dat ook hun fleischmannen, roco's, piko's en noem nog maar een paar 2 railmerken op, gewoon op wisselspanning rijden.
Je had ze moeten horen, de simpele zielen.
Het werd een draadje van plm 9 pagina's
grt Piet.
Even Afstand houden is makkelijker dan voor altijd afscheid nemen !

Offline Klaas Zondervan

  • Forumlid
  • Berichten: 5.824
    • http://people.zeelandnet.nl/zondervan
  • Voornaam: Klaas
Re: even checken : Zener diodes
« Reactie #13 Gepost op: 12 mei 2014, 19:17:43 pm »
Ach ja, de arme zielen, ze denken: ik rij gelijkstroom, dus DCC is ook gelijkstroom. Ze hoeven alleen maar naar de NMRA norm of de Morop norm te kijken om te weten hoe het in elkaar zit.