Probleme mit Optokoppler

[Mustafa Y. (mustafa_y)]

Hallo Leute ich habe ein kleines Problem und weiss nicht mehr weiter.

Ich tue Ausgaenge von einem STM32-Discovery als PushPull definieren und 
kriege am Pin auch 3V.

Ich habe mittels MultiSim eine Simulation gemacht gehabt mit 3.3V (siehe 
Bild).

Nun habe ich die Schaltung aufgebaut jedoch fliesst kein Strom, meine 
LED leuchtet nicht und ich weiss nicht wieso dies so ist?
Der Mikrocontroller kann max. 20mA treiben der Optokoppler braeuchte nur 
ein paar mA.

Ich habe ein Optokoppler von Sharp PC817.

Kann mir vielleicht jemand einen tipp geben

[i-Troll (c) (Gast)]

Naja. eEine Led brauch je nach Typ mehr oder weniger Spannung. Ein alte 
rote benoetigt 1.8V, eine alte gruene vielleicht 2.3V, eine IR Led in 
einem Optokoppler braucht 1.5V, eine high brightness rot, braucht 
vielleicht 2.8V, eine high brightness gruen braucht 3.2V, und eine high 
brightness blau braucht 4.0V. Also sollte man eine rote LED und den Opto 
parallel laufen lassen. Eine LED, speziell eine high brightness, laeuft 
auch mit 0.1mA. Ein Optokoppler braucht vielleicht 1-2mA wenn 
Geschwindigkeit nicht so wichtig ist. Die LED und die IR Diode im 
Optokoppler benoetigen je einen eigenen Vorwiderstand. Fuer R2 wuerde 
auch 12k genuegen.

[Mustafa Y. (mustafa_y)]

Ich habe mir die kleinste LED (rot) gekauft.
Die braucht 3mA um zu leuchten und bei 0.7V
Also sollte dies kein Problem sein glaube ich.

[i-Troll (c) (Gast)]

Und die 0.7V bei 3mA der LED hat du nachgemessen ?

[i-Troll (c) (Gast)]

Wie man das misst ? Ein Amperemeter und 1.5k in Serie zur LED an das 
Laborpower supply und dann aufdrehen bis die 3ma fliessen. Dann die 
Spannung ueber der LED messen.

[Horst (Gast)]

Ist die LED und der Optokoppler richtigrum eingebaut?

[Udo S. (urschmitt)]

Mustafa Y. schrieb:
> Ich habe mir die kleinste LED (rot) gekauft.
> Die braucht 3mA um zu leuchten und bei 0.7V
> Also sollte dies kein Problem sein glaube ich.

Kann nicht sein, da rotes Licht pro Quant einen Energiegehalt von 
mindestens 1,5eV hat. Das bedeutet, daß man eine Bandgap von mindestens 
dieser Spannung braucht, damit die Elektronen Lichtquanten dieser 
Energie emittieren können.
<1V gibts nur infrarot Leds.

Die Lösung für dein Problem ist aber einfach.
Nehme eine Low Current Led, die leuchtet schon mit 1-2mA und schalte sie 
mit einem eigenen passenden Vorwiderstand parallel zu deinem Optokoppler 
an den Port. Die Led des Optokopplers braucht natürlich auch einen 
passenden Vorwiderstand.

[mr. mo (Gast)]

Im Prinzip hast du einfach nicht genug Spannung für beide LEDs in Reihe.

Die Lösung ist soweit eigentlich ganz einfach, wenn du eine low current 
LED nimmst, dann kannst du Optokoppler und LED einfach parallel 
schalten. Natürlich die beiden Vorwidertände nicht vergessen.

Danach sollte das Problem gegessen sein falls ich nichts übersehen habe 
:)

[Udo S. (urschmitt)]

Schneller :-)

[mr. mo (Gast)]

Udo Schmitt schrieb:
> Schneller :-)

Hab ich mir nach dem abschicken auch gedacht :( Hätte das Fenster vorher 
mal aktualisieren sollen ...

[Udo S. (urschmitt)]

mr. mo schrieb:
> Hab ich mir nach dem abschicken auch gedacht :(

Ist doch egal, dann sieht der TO daß das nicht nur eine (doofe) Idee 
eines Einzelnen ist, sondern eine Lösung, die unabgängig mehrere Leute 
vorschlagen.

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

>Der Mikrocontroller kann max. 20mA treiben

Wo hast Du das gelesen?
Ich meine es sind nur 5mA je Pin.

[Udo S. (urschmitt)]

Markus Müller schrieb:
> Ich meine es sind nur 5mA je Pin.

Dann sollte er ggf. einen Transistor nutzen.
Siehe: Relais mit Logik ansteuern
Kapitel "Schaltstufe für kleine Lasten" Statt Relais einfach die Led und 
den optokoppler samt Vorwiderstände.

[Mustafa Y. (mustafa_y)]

Markus Müller schrieb:
>
> Wo hast Du das gelesen?
> Ich meine es sind nur 5mA je Pin.

das habe ich aus dem Datasheet vom uC dass die max.20mA treiben.

ich werde mal versuchen das zu realisieren mit parallel schalten mit dem 
Vorwiderstand.

danke für eure hilfe

[Harald W. (wilhelms)]

Mustafa Y. schrieb:

> Die braucht 3mA um zu leuchten und bei 0.7V

Wenn Du eine solche LED entwickelst hast, wäre das reif für den
Nobelpreis. :-)
Gruss
Harald

[Ein Simulant (Gast)]

> leuchten und bei 0.7V
> Nobelpreis. :-)

Nobelpreis oder braucht ein genaueres Meßgerät?

[Falk B. (falk)]

@  Harald Wilhelms (wilhelms)

>> Die braucht 3mA um zu leuchten und bei 0.7V

>Wenn Du eine solche LED entwickelst hast, wäre das reif für den
>Nobelpreis. :-)

Nö, die leuchten im nahen Infrarot, so bei 2µm Wellenlänge oder so ;-)

[Harald W. (wilhelms)]

Falk Brunner schrieb:

> Nö, die leuchten im nahen Infrarot, so bei 2µm Wellenlänge oder so ;-)

Gibt es da eigentlich irgendwo eine passende Formel zur Umrechnung
von Energie in eV nach Wellenlänge in nm?
Gruss
Harald

[Dietrich L. (dietrichl)]

Mustafa Y. schrieb:
> das habe ich aus dem Datasheet vom uC dass die max.20mA treiben

Aber bei dem Wert geht die Ausgangsspannung schon um 1,3V in die Knie! 
Und das gilt auch nur für Ta = 25°C.

Gruß Dietrich

[Stefan N. (stefan_n)]

Harald Wilhelms schrieb:
> Falk Brunner schrieb:
>
>> Nö, die leuchten im nahen Infrarot, so bei 2µm Wellenlänge oder so ;-)
>
> Gibt es da eigentlich irgendwo eine passende Formel zur Umrechnung
> von Energie in eV nach Wellenlänge in nm?
> Gruss
> Harald

http://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Wirkungsquantum

[Falk B. (falk)]

$$E = h \cdot f$$

$$f = \frac{c}{\lambda}$$

$$E = \frac{h \cdot c}{\lambda} = \frac{4,135e^{-15}eVs \cdot 300e6 m/s}{\lambda} = \frac{1240 eVnm}{\lambda [nm]} = \frac{1240 eVnm}{2000nm}= 0,62 eV$$

Real braucht man etwas mehr Spannung, warum das so ist müssen die 
Halbleiterphysiker erklären (Bandlücke größer h*f)

[Lötlackl *. (pappnase)]

R2 ist nicht korrekt beschaltet.

[Udo S. (urschmitt)]

Harald Wilhelms schrieb:
> Gibt es da eigentlich irgendwo eine passende Formel zur Umrechnung
> von Energie in eV nach Wellenlänge in nm?

Oder einfach nachschauen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetisches_Spektrum

Gruß,
Udo

[MaWin (Gast)]

> Nun habe ich die Schaltung aufgebaut jedoch fliesst kein Strom, meine
> LED leuchtet nicht und ich weiss nicht wieso dies so ist?
> Der Mikrocontroller kann max. 20mA treiben der Optokoppler braeuchte nur
> ein paar mA. Ich habe ein Optokoppler von Sharp PC817.

Es ist EINIGES falsch in deiner Schaltung.

24V un 1200 Ohm macht 20mA

PC817 hat eine current tranfer ratio  CTR von zumindest 50%.

Er braucht also 40mA durch die Sendediode.

Dein uC liefert 3.3V.

Es ist die IR-Diode des PC817 (braucht bis 1.4V) und die rote LED 
(braucht bis 2.1V) in Reihe mit 100 Ohm. Da schon 1.4+2.1 mehr als 3.3 
sind, müssen die LEDs gar nicht leuchten, zumidnest fliessen niemals die 
nötogen 40mA (bei denen deine rote LED laut Datenblatt vielleicht 
kaputtgehen würde), denn schon ohne LEDs fliessen an 3.3V durch 100 Ohm 
maximal 33mA.

An der Schaltung ist also so ziemlich alles falsch dimensioniert was 
möglich ist.

Kein Wunder, daß es nicht geht.

Leg den Optokoppler über 1000 Ohm an den uC Ausgang, und die rote LED 
parallel dazu über 470 Ohm.
Ändere R2 auf 24k.

[Harald W. (wilhelms)]

Udo Schmitt schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Gibt es da eigentlich irgendwo eine passende Formel zur Umrechnung
>> von Energie in eV nach Wellenlänge in nm?
>
> Oder einfach nachschauen:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetisches_Spektrum

Die Seite kannte ich, aber das dort auch die eV stehen, habe ich
irgendwie übersehen. :-(
Gruss
Harald

[Harald W. (wilhelms)]

Falk Brunner schrieb:
>

$$> E = h \cdot f >$$

>

$$> f = \frac{c}{\lambda} >$$

>

$$> E = \frac{h \cdot c}{\lambda} > = \frac{4,135e^{-15}eVs \cdot 300e6 m/s}{\lambda} > = \frac{1240 eVnm}{\lambda [nm]} > = \frac{1240 eVnm}{2000nm}= 0,62 eV >$$

>
> Real braucht man etwas mehr Spannung, warum das so ist müssen die
> Halbleiterphysiker erklären (Bandlücke größer h*f)

Danke.
Gruss
Harald

[i-Troll (Gast)]

Aeh. Ja. Die band luecke ist den vrwendeten Materialien zwar senkrecht 
im impulsraum, es braucht aber noch ein paar stossprozesse bis man an 
diesem Uebergang ist.