Що вважати високою напругою для схем на основі МК? Якщо формально, то все, що вище напруги живлення. Якщо з практичної точки зору, то все, що більше 25 … 30 В. Діапазон обраний умовно, він ні до чого не прив'язаний. Ситуація нагадує відомий поділ електроустановок з безпеки на дві категорії: до і понад 1000 В (число «1000» не піддається строгому математичному розрахунку і вибрано як легко запам'ятовується).

Високі напруги можуть бути постійними, імпульсними або повільно змінюються в часі. Для їх зниження зазвичай використовують резисторні подільники з конденсаторними фільтрами. При напругах більше 200 В резистори треба застосовувати високовольтні (візуально вони вузькі і довгі) або звичайні, але великих геометричних розмірів, наприклад, потужністю 0.5 … 2.0 Вт

Особливу увагу у високовольтній техніці приділяється захисту від сплесків напруги і іскрових перешкод. Обмежувальні діоди, розрядники, варісто-ри, стабілітрони і конденсатори тут зайвими не бувають.

При налагодження високовольтних пристроїв потрібно уважність і гранична обережність. Необхідно виконувати прості правила життєвої безпеки, а саме, торкатися струмовідних частин тільки однією рукою (іншу тримати за спиною), знаходитися подалі від заземлених предметів (водопровідні крани, батареї центрального опалення), використовувати справний інструмент і надійні вимірювальні прилади. Цікаво, що на деяких підприємствах операції по роботі з високою напругою відносять до особливо відповідальним і виконують їх тільки в першу (а не в другу і не в третю) зміну.

 

 

в) захист входу МК елементами RI, VDI, CI. Резистор R3 обов'язковий при великому пороговому напрузі стабілітрона VD1. Опір резистора R3 потрібно збільшити до 1 … 3 кОм, якщо замість VD1 буде поставлений потужний TVS-діод, наприклад, P4SMA6.8A (6.8 В);

г) транзистор VT1 збільшує крутизну фронтів сигналу і буферно захищає МК;

д) підключення датчика радиактивного випромінювання В! до МК. Для нормальної роботи датчика на його обкладки подається висока напруга 500 В. При реєстрації пролітають часток відбувається локальний пробій і висока напруга через дільник RI, R2 надходить в МК;

е) прийом сигналів з напругою до ± 100 В. Компаратор DA1 реєструє моменти переходу напруги через нуль, гістерезис 25 мВ. Конденсатор С1 усуває ВЧ-«дзвін» сигналів;

ж) прийом дискретних (цифрових) сигналів, на які наводяться високовольтні перешкоди. Особливості схеми – захисні стабілітрони VDI, VD2, що прискорює ланцюжок R3, СЗ, буферний підсилювач-інвертор VTI, конденсатор фільтра С4 Про

 

 

з) обробка імпульсно-модульованих напруг амплітудою до 100 В. Інвертор DDI збільшує крутизну фронтів сигналу і забезпечує буферну захист МК;

и) ОУ DAI служить повторювачем вхідного сигналу. Схема застосовується при великій довжині між навчальними закладами і DAI або для захисту МК від перенапруг. Резистором RI знижується амплітуда;

к) розрядник FVI захищає вхідні кола від подачі напруги понад 160 В. Діоди VDI, VD2огранічівают сигнал з двох сторін. Наявність / відсутність напруги фіксує АЦП МК. Для звичайної цифрової лінії порту слід було б видалити діод VD2

л) при вхідній напрузі 0 … +5 В еквівалентне послідовне опір двох транзисторів VTI, VT2 складає близько 2 кОм. При збільшенні вхідної напруги в діапазоні від 5 до 500 В транзистори автоматично обмежують протікає струм до 1 мА (визначається резистором RI).

    Джерело:
Рюмік С.М. 1000 і одна мікроконтроллерной схема. (Випуск 1)