Proteção de entrada do acoplador óptico

Eu tenho que fornecer algumas entradas isoladas que aceitam 12-24V. Deve haver alguma proteção contra polarização reversa, sobretensão transitória e sobretensão permanente (até 40V) em algum grau.

Até agora, criei o seguinte circuito:

• R15 + R21 limitam a corrente direta a ~ 14mA a 12V e 30mA a 24V
• O diodo TVS D1 (quebra ~ 13V) protege contra transientes e tensões acima de ~ 26V
• D1 protege contra polarização reversa
• R15 limita a corrente em caso de polarização reversa ou quando D1 está apertando

Esse design parece suspeito e simples. Perco alguma coisa ou deve funcionar como desejado?

EDIT: O
R21 foi criado para fornecer proteção adicional contra sobretensão transitória (ESD), porque o diodo TVS não se prende instantaneamente. Esse também foi o motivo da escolha de um diodo TVS em vez de um diodo normal. Isso é um exagero?

Como apontado, se era um pouco alto. Vou considerar algo mais como 580 Ohm para R15 e R21 para limitar a corrente para 10-20mA.

LTV357T

O circuito é bom para proteger o diodo. Não conheço uma melhor.

Você não precisa se preocupar em proteger o diodo dos transientes. Se uma corrente grande (<1A) fluir através do diodo por um microssegundo, isso não prejudicará o diodo. Você pode usar um diodo zener regular em vez de um TVS.

Você pode considerar usar uma tensão mais baixa do zener (TVS), digamos 5V. Isso causará menor variação da corrente de diodo entre a tensão de entrada de 12V e 24V.

Os optoisoladores tendem a envelhecer mal e a CTR diminuirá com o tempo (ou pelo menos costumavam, talvez isso tenha sido aprimorado). Portanto, é uma boa idéia acionar o diodo com mais do que a corrente mínima para garantir que, com o tempo, o inversor de entrada continue acionando a saída. 10mA é provavelmente um bom número para um LED opto especificado no mínimo 5mA.

Seus resistores são muito menores do que precisam.

Com dois resistores de 390Ω, você obtém ~ 15 mA a 12VIn. O opto que você possui é caracterizado em 5 mA vF e 20 mA vF. A menos que você precise de uma resposta rápida, executar o LED no opto a 5 mA não deve prejudicar nada.

Provavelmente vale a pena ter certeza de que você está inserindo o opto em uma entrada de gatilho schmitt, se estiver entrando em alguma lógica que não possa lidar com transições lentas.

Além disso, não há razão para se preocupar com os dois resistores. Basta colocar o diodo diretamente no acoplador óptico. Isso reduzirá a dissipação no caso de alguém conectar a energia ao contrário.