Saída PNP - 24V

[rodrigoevaldo]

Bom dia.
Estou ficando velho com eletrônica faz anos que não trabalho mais....
Agora surgiu uma demanda que terei que fazer o uso de um microcontolador para ser utilizado em painel industrial (fonte 24V).

Quero as saídas na configuração PNP (a carga fica sempre no negativo).

Agora surgiu a dúvida. Qual é a configuração típica entre os transistores bipolares para fazer uma saída PNP, sendo que o microcontrolador está sendo protegido por um opto-isolador?

A única configuração que consegui encontrar é conforme a imagem abaixo.

Notas:
- Irei utilizar outro opto-isolador (diferente do 4n35) que suporta somente 5V.
- A tensão de saída também será 24V porque as cargas são 24V.

[ze2]

a 1a coisa que me vem a mente é: eu dispensaria Q2, colocaria o coletor do foto no +5 e o emissor nos R25/24.
uma outra opção mais econômica meia boca caso o pnp tenha um bom ganho (darlington p.ex.) seria um zener tipo 20~22V entre R27 (base de Q4) e coletor do opto dispensando todo o resto. Ah sim um resistor entre E e B de Q4
abç

[tcpipchip]

e tambem um transistor mais parrudo para carga....

[xultz]

Eu não sei qual a corrente da carga, nem o ganho de Q4, mas eu acho que R22, R23, R25, R26 e Q2 e Q3 são desnecessários.

[ze2]

de fato isso foi a 0ª coisa que me veio a mente se não fosse o 1º item das "notas". Como o autor do tópico se autodenomina meio enferrujado, sugiro que nos passe o datasheet ou p.n. do opto pois quem sabe este consegue trabalhar com + de 5V
abç

[brasilma]

Por partes...

A limitação do LED do fotoacoplador é dada em corrente e para isso utiliza-se um resistor.

Para podermos opinar de forma mais precisa (indicar o transistor e a configuração mais interessante) seria interessante saber os limites de corrente das cargas em 24V.

[EDSONCAN]

ja pensou em fotorele?

http://www.irf.com/product/_/N~1njcia#tab-tab1

Edson

[andre_luis]

Rodrigo,


Quanto á carga, se for para entrada interfacear com PLCs ou atuadores usados em automação, a corrente é baixa e o BC327 até poderia atender, mas se houver possibilidade de acionar algum rele, aí eu aumentaria para um transistor na saída com tensão de barreira acima dos 50v do BC327.

Eu pessoalmente não gosto do 4N25, porque possui uma resposta lenta, e um ganho baixo, preferindo algum com saída Darlington, como o 4N33M ou o H11B1M.


+++

[rodrigoevaldo]

Olá! Primeiramente quero agradecer pela contribuição de todos.

O opto-isolador que pretendo utilizar é o 6N137 é do tipo coletor aberto (NPN).
Estou ciente dos ganhos dos transistores e potência da carga, minha pergunta é sobre a topologia do circuito para usar os transistores no modo saturado (modo chave digital).
Seguindo as opiniões, entendi que era algo simplificado conforme a imagem abaixo, porém pelo que entendo de eletrônica o circuito não vai funcionar.

Primeiro o transistor Q2 é do tipo PNP, pelo que entendo o Coletor vai conduzir direto para a base, pois a base está em uma tensão muito mais negativa que o coletor (coletor = 24V, base = 5V). Logo pode danificar o circuito pois os 24V vai "descarregar" sobre a fonte de 5V e o transistor praticamente sempre vai ficar conduzindo... Estou certo ou não?

O escopo do projeto deve-se limitar aos componentes bem comuns encontrados em qualquer eletrônica que conserta rádio e TV, estou utilizando o website SoldaFria como base de componentes comuns.

Nunca utilizei um transistor de tecnologia FET, qualquer um o prefixo IRF. Como uso um desses como chave? Pelo que entendi é só aplicar tensão para "base" para abrir o canal entre "emissor" e "coletor". Seria um circuito mais simples compatibilizando o 5V e os 24V ?

[brasilma]

Caro colega, um transistor PNP conduz quando a diferença de tensão entre "base-emissor" for inferior a 0,6V (silício).

Não há nenhum problema (fora a complexibilidade desnecessária para sua necessidade) com o circuíto.

Se informar os limites de corrente das cargas podemos sugerir a melhor solução.

[ze2]

Primeiro o transistor Q2 é do tipo PNP, pelo que entendo o Coletor vai conduzir direto para a base, pois a base está em uma tensão muito mais negativa que o coletor (coletor = 24V, base = 5V). Logo pode danificar o circuito pois os 24V vai "descarregar" sobre a fonte de 5V e o transistor praticamente sempre vai ficar conduzindo... Estou certo ou não?

exceto sobre a possibilidade de danificar o circuito pois há resistores no circuito, sim voce está certo. dei uma olhada no d.s. do 6n37 e este, apesar de coletor aberto, suporta apenas ttl mesmo. Se não fosse por isso bastaria voce ligar R22 no 24V (do lado da base) e não no 5. Pra usá-lo, como já disse, um zener 20~22v entre base do pnp e coletor do 6n poderia "segurar" a tensão além do 5 evitando o efeito que voce mencionou. A desvantagem deste método é que o 24v tem que ser bem estável e constante. O feijão-com-arroz 4n25 p.ex. suporta 30V VCE e a princípio atenderia apenas com resistor.

Um fet a grosso modo é um transistor que ao invés de 0,7VBE precisa de 4VGS pra conduzir. Ouvi dizer que um mosfet canal n é mais caro que um canal p (ou vice versa) não sei porquê.
abç

[xultz]

Eu acho que você escolheu o opto errado, eu usaria um 4N25, a menos que hajam outras questões de tempo de resposta na tua carga, que não sei qual é.
De qualquer maneira, eu não entendi por que você quer usar um opto, se o terra dos dois lados do circuito é o mesmo.

[rodrigoevaldo]

Bom dia. Mais uma vez obrigado a todos que contribuiram.
A saída pode ter a função PWM com frequencia de até 10Khz. Logo fiquei limitado aos optoacplodaores 6N.
E para manter o máximo de componentes semelhantes na placa terei três saídas tipo LineDrive de até 100Khz para acionar servo-motores industrial.
A corrente de saída é baixa muito inferior a 1A. O PWM quando em uso acionará relés de estado sólido (corrente em torno 10mA), as saídas LineDrive é apenas um sinal para a entrada do drive do servo (1 mA).

Quando ao GND não representei correntamente na placa eletrônica serão separados entre a eletrônica e as entradas/saídas.

É a solução mais simples e profissional é partir para o MOS-FET, encontrei este artigo. Vou procurar um MOS-FET de baixa potência (1A) para minha aplicação.
http://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-conhe-a-e-utiliza-mosfets


Obrigado! E tenham um ótimo feriado!

[brasilma]

Colega,

Usar a configuração do primeiro diagrama que colocou com as sugestões do André (opto e BC327 no lugar de Q2).

Usar apenas R22, R23 e Q2, a carga (saída) fica no lugar do R24

[ELFS]

O circuito com o 6N137 não esta correto, para este opto vai ter que usar mais outros transistor para adequar os sinais aos niveis de 5 e 24V, caso o 6N137 não admita 24V na sua saida lógica.