Optokoppler Schaltung zur Pegelwandlung

[Tarik M. (kpt_ahab)]

Hallo,

Ich würde gerne ein uC Board (3.3V, 130mA an I/O Pin) mit mehreren 
Motorcontroller-Baustein (24V Betriebsspannung) verbinden. Diese 
Speedcontroller regeln dann die Drehzahl meiner BLDCs und enthalten auch 
die entsprechende Leistungselektronik. Sie sind leider etwas unpraktisch 
wenn man sie mit einem uC beschalten will. Sie benötigen jeweils zwei 
Eingangssignale vom uC:
1. den Geschwindigkeitssollwert als PWM-Signal(500..18000Hz, Low 
0..2V/High 2..24V, Rin 5kOhm) und

2. die Drehrichtung "DIR" (Links bei <0,5V/ Rechts bei 3V-24V, Rin 
10kOhm)


uC und Speedcontroller haben getrennte Spannungsversorgungen (9V/24V).


Ich hab jetzt zur Pegelwandlung eine (prinzipielle) Schaltung mit 
Optokopplern (Vishay CNY74-4h) für 4 Geschwindigkeitssignale gezeichnet 
(Anhang). Links der Controller Eingang und Rechts der Ausgang zum 
Speedcontroller.


Widerstände habe ich wie folgt berechnet(was mach ich beim Formeleditor 
falsch!?):

R1= (V+ - U_F) / I_F = (3,3V-1,3V)/20mA = 100 Ohm
R2= (VCC * SF) / I_F * CTR = 24V*2/(20mA*0,5) = 4800 Ohm => 5,6kOhm 
(nicht 2,2k wie im Schaltplan!)

Kann mir jemand ein Feedback dazu geben? Funktioniert das so? Ist mein 
erster Versuch (was Schaltungen anbelangt) wenns also komplett murks ist 
schreibt das ruhig so :)

Vielen Dank schonmal

[René B. (reneb)]

Schaut erstmal nicht soo schlecht aus. Du hast eine IR LED im Koppler 
mit etwa 1,3..1,4V Vorwärtsspannung an 3,3V mit 100Ohm => 3,3-1,3 / 100= 
20mA
CTR ist für den OK mit mindestens 50% angegeben, d. h. auf der 
Transistorseite kriegst du etwa 10mA gezogen.
Jetzt hast du 2,2k bei 24V angesetzt ~= 10mA. => Sollte prinzipiell 
erstmal passen, aber:
Im DB sind die 18µS bei 1k@5V angegeben und wenn du 100Ohm@5V hast wird 
das Ding noch schneller. Aber da du 2,2k@24V verwendest, wird er in 
deiner Applikation deutlich länger brauchen. Ich würde mal auf 50µS 
gehen =>  nicht für Frequenzen/Übertragungsraten jenseits der 
20kHz/20kBit verwenden.

Kannst ja nochmal mit 5,6k schätzen, aber das wird dadurch noch 
langsamer.