Optokopller Eingang 5 - 24V

[Herbert M. (Gast)]

Hi,

ich habe vor kurzem bei einer Schrittmotorsteuerung eine Schaltung 
gesehen mit der es scheinbar möglich ist Optkopllereingänge von 5-24V zu 
realisieren (siehe Bild im Anhang). Leider bin ich mir nicht sicher ob 
dies nur eine symbolische Darstellung ist und die eigentliche Schaltung 
komplexer ist. Außerdem sind keine Werte für R1 und R2 angegeben.

Meine Frage ist nun, ist es so tatsächlich möglich einen 
Eingangsspannungsbreich von 5-24V zu realisieren?
Wie verhält sich überhaupt eine Parallelschaltung von LED und ohmschen 
Widerstand?
Wie kann R1 und R2 berechnet werden?

Vielen Dank für euer Fachwissen :)

[Bernie (Gast)]

Das ist eine simples Abwägen von Spannungsverträglichkeit
und Übertragungsgeschwindigkeit:

R2 solltest besser weglassen. Setze an dessen Stelle
lieber eine 1N4148 antiparallel zur LED im Optokoppler.
Damit bist du schon mal verpolungssicher.

Wähle R1 so, dass du bei 24 V deutlich unter dem maximal
erlaubten Strom durch die LED bleibst.
Bei 5 V ergibt sich dann nur ca. 1/6 des Stroms.

Mit dem Übertragungsverhältnis I_out zu I_in des
Optokopplers  bestimmst du den Kollektorwiderstand
des Ausgangstransistors (I_Out * Rc >= 3,3 V) für
den kleinen Eingangsstrom bei 5 V.

Bei 24 V wird der Ausgangstransistor stärker gesättigt
und wird dann messbar langsamer beim Abschalten.

Bei einer Motorsteuerung könnte (!) das egal sein.

Wenn nicht, ist eine Beschaltung mit 2 Widerständen
in Reihe zur LED und einer Z-Diode (zwischen R1 und
R2 nach Masse) besser.

[Herbert M. (Gast)]

Hallo Bernie,

vielen Dank für deine ausführliche Antwort!

Die Schaltung mit der Z-Diode verstehe ich allerdings nicht ganz. Muss 
hier nicht der Vorwiderstand der Z-Diode (R1) unterschiedlich sein (je 
nach Eingangsspannung)?

[Peter (Gast)]

Herbert M. schrieb:
> Hallo Bernie,
>
> vielen Dank für deine ausführliche Antwort!
>
> Die Schaltung mit der Z-Diode verstehe ich allerdings nicht ganz. Muss
> hier nicht der Vorwiderstand der Z-Diode (R1) unterschiedlich sein (je
> nach Eingangsspannung)?

Natürlich müsste R1 je nach Spannung unterschiedlich sein um den Strom 
in gleichem Maße zu begrenzen. Der Optokoppler funktioniert aber nicht 
nur bei einem Strom. Dimensioniere also für 24V (höchste Spannung). 
Funktioniert dann auch bei 5V.