Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gatter mit Ausgngsstrom >40mA gesucht


von Martin M. (rst)


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Hallo,

ich habe eine Optokopplerschaltung, bei der ich einen höheren 
Eingangsstrom benötige. Das Problem ist bislang, daß die Spannung der 
bisher verwendeten 74HC08 auf ca. 3,8V zusammen brechen, da der 
Optokopplerstrom von 2 Gattern versorgt wird (Spannungsverlust von 
jeweils ca. 0,6V beim 5V- und 0V-Signal).

Hinweis: Die antiparallel-geschalteten LED´s sind Absicht 
(Hardware-Verriegelung, damit beide Optokoppler nicht gleichzeitig 
schalten).

Gibt es ein Gatter, das deutlich mehr Ausgangsstrom kann? Oder zumindest 
einen kleineren Innenwiderstand am Ausgang hat?

Gruß
Martin

von Cyblord -. (cyblord)


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Eine Möglichkeit wäre statt der Koppler spezielle Digitalisolatoren zu 
verwenden. Die gibt es Pin- und Funktionskompatibel zu deinen HCP 
Kopplern. Die brauchen fast nix an den Eingängen. Allerdings meist eine 
Spannungsversorgung.

von Martin M. (rst)


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Die Optokoppler müssen bleiben. Zum einen kann ich an diesem Teil der 
Schaltung nichts ändern, zum anderen ist am Optokopplerausgang 
Netzspannung.

: Bearbeitet durch User
von Lattice User (Gast)


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CMOS Gatter lassen sich problemlos parallel schalten. Also einfach mehr 
davon.

von (prx) A. K. (prx)


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Martin M. schrieb:
> Gibt es ein Gatter, das deutlich mehr Ausgangsstrom kann? Oder zumindest
> einen kleineren Innenwiderstand am Ausgang hat?

Z.B. MOSFET Treiber, RS485 Transmitter.

von Martin M. (rst)


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Lattice User schrieb:
> CMOS Gatter lassen sich problemlos parallel schalten. Also einfach mehr
> davon.

Ist das wirklich so?

von Cyblord -. (cyblord)


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Martin M. schrieb:
> Lattice User schrieb:
>> CMOS Gatter lassen sich problemlos parallel schalten. Also einfach mehr
>> davon.
>
> Ist das wirklich so?

Warum fragst du hier wenn du die antworten nicht glaubst. Googel doch 
einfach selbst nach ob es so ist. Aber derart blöd hinterher Fragen ist 
ja wohl unverschämt.

von Praktiker (Gast)


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Martin M. schrieb:
> Ist das wirklich so?

Die Eingänge mußt du natürlich auch parallel schalten, nicht nur die 
Ausgänge.

von Helper (Gast)


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cyblord ---- schrieb:
> Googel doch
> einfach selbst nach ob es so ist. Aber derart blöd hinterher Fragen ist
> ja wohl unverschämt.

Wären deine Antworten nicht des öfteren sehr Hilfreich und würden sie 
nicht von grossem Fachwissen zeugen, so würde ich ein kleines Kind 
hinter deinem Forumaccount vermuten. Nicht böse gemeint, aber in jedem 
zweiten Beitrag von dir liest man irgendeinen persönlichen Angriff gegen 
den User.

Für den TO:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm wäre auch eine 
möglichkeit den Strom hinzukriegen.

von (prx) A. K. (prx)


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Ganz so blöd ist die Skepsis dann doch nicht. VCC/GND Pins kann in den 
74HC auf z.B. 50mA begrenzt sein. Reicht hier zwar, aber bissel 
komplizierter ist es folglich schon.

von Martin M. (rst)


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cyblord ---- schrieb:
> Warum fragst du hier wenn du die antworten nicht glaubst. Googel doch
> einfach selbst nach ob es so ist.

Ich habe natürlich zuvor gegoogelt, aber da gibt es widersprüchliche 
Suchergebnisse. Manche sagen, man darf es nur bei Open-Collector. Oder 
muß die Ausgänge mit Dioden entkoppeln (was bei meiner Schaltung nicht 
geht). Andere sagen, es geht problemlos.

Das Problem ist, daß es einen Kurzschluß gibt, wenn die Gatter nicht 
genau gleich schalten.

von (prx) A. K. (prx)


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Martin M. schrieb:
> Das Problem ist, daß es einen Kurzschluß gibt, wenn die Gatter nicht
> genau gleich schalten.

Den gibt es auch wenn sie genau gleich schalten. CMOS arbeitet 
prinzipbedingt so. Mehrere Gatter eines ICs sind zudem recht ähnlich und 
thermisch gekoppelt, das passt also schon.

von Martin M. (rst)


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Helper schrieb:
> Für den TO:
> http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm wäre auch eine
> möglichkeit den Strom hinzukriegen.

Geht leider nicht so einfach, denn ich benötige am Ausgang ein hartes 
Low- und hartes High-Signal. Da müßte man 2 Transistoren in Reihe 
schalten und sicherstellen, daß es keinen Kurzschluß durch 
gleichzeitiges Schalten gibt.

von Peter D. (peda)


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Der 74AC08 kann mehr.

http://de.farnell.com/texas-instruments/cd74ac08e/logik-quad-2in-pos-gate-14dip/dp/1753465

Wenn man den Maximalwert braucht, dann ist die Empfängerseite falsch 
dimensioniert.
Ich betreibe Optokoppler nie an der Grenze, das kommt der Lebensdauer zu 
gute.
Bevorzugt nehme ich Optokoppler, die mit 1..2mA auskommen.

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


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Außerdem sollte je Optokoppler-LED ein separater Vorwiderstand verwendet 
werden.
Oder man betreibt die Optokoppler-LED in Reihe, dann genügt auch der 
halbe Strom.

von (prx) A. K. (prx)


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Markus Müller schrieb:
> Außerdem sollte je Optokoppler-LED ein separater Vorwiderstand verwendet
> werden.

Brille putzen und nochmal hinsehen. ;-)

von Martin M. (rst)


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Markus Müller schrieb:
> Außerdem sollte je Optokoppler-LED ein separater Vorwiderstand verwendet
> werden.
> Oder man betreibt die Optokoppler-LED in Reihe, dann genügt auch der
> halbe Strom.

An der Schaltung an sich kann ich leider nichts mehr ändern. Ich habe am 
Eingang die 2 Leitungen, die ich ansteuere.

von Falk B. (falk)


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@Martin M. (rst)

>An der Schaltung an sich kann ich leider nichts mehr ändern. Ich habe am
>Eingang die 2 Leitungen, die ich ansteuere.

Aber wo ist denn effektiv das Problem? Die Ausgangsspannung der Gatter 
brechen etwas ein. So what! Dort hängen nur die Optokoppler dran, keine 
anderen Logikgatter. Ein Optokoppler braucht in den seltesten Fällen 
40mA, gängig sind 10-20mA. Das bringen die 74HC08, muss man nur den 
Vorwiderstand passen wählen. Fertig.

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


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Vermutlich hat der eine eine kleinere Schwellspannung als der andere 
daher hat seine Schaltung nicht richtig funktioniert und will das mit zu 
großem Strom kompensieren.

Auch mit Brille sehe ich nur einen Vorwiderstand für beide LEDs.

Designfehler kann man nicht immer mit dem Hammer beheben. Jedoch meist 
mit Fädeldraht.

von (prx) A. K. (prx)


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Markus Müller schrieb:
> Auch mit Brille sehe ich nur einen Vorwiderstand für beide LEDs.

Steht sogar im Text drin. Die sind antiparallel. Maximal davon eine ist 
an, die andere sperrt. Wüsste nicht, wieso man da 2 Widerstände 
bräuchte.

: Bearbeitet durch User
von Martin M. (rst)


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Peter Dannegger schrieb:
> Der 74AC08 kann mehr.

Hört sich gut an. Werde mal ein Muster bestellen und Testen. Danke für 
den Tipp!

von Uwe (Gast)


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>Das Problem ist, daß es einen Kurzschluß gibt, wenn die Gatter nicht
>genau gleich schalten.
Dann eine Totzeit einbauen, es gibt in der realität kein gleichzeitiges 
schalten. Auch wenn ein Nanosekunden Kurzschluß eventuell nicht bemerkt 
wird ist es eine unsaubere Lösung und kann EMV technisch ne ganze menge 
Kopfschmerzen bereiten.Und wer sagt das der eine optokoppler oder Gatter 
nicht bei einer Temperaturänderung schneller reagiert als der andere, 
selbst falls es bei einer Bestimmten Temperatur funktioniert!?
Besser ne Totzeit einbauen (natürlich Hardwaremäßig, es gibt auch 
Mikrocontroller die da nen bischen extra Hardware drinnehaben).
Bei Schützschaltungen wurde das erreicht indem Sie so gebaut wurden, daß 
erst die Öffner öffneten bevor die Schließer geschlossen haben, 
dazwischen lag halt ne Totzeit die mechanischer Natur war.

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


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A. K. schrieb:
> Steht sogar im Text drin. Die sind antiparallel.

Stimmt, jetzt habe ich die Brille umgedreht ;-)
Meine Beiträge sind dann für den Müll.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@ Markus Müller (mmvisual)
         ^^^^
>Stimmt, jetzt habe ich die Brille umgedreht ;-)
>Meine Beiträge sind dann für den Müll.

Nomen est Omen. SCNR

von (prx) A. K. (prx)


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Uwe schrieb:
> Dann eine Totzeit einbauen,

Gibts bei H-Bridges. Aber bei den üblichen CMOS Logikgattern ist mir 
noch keines untergekommen, das im Schaltvorgang nicht sowohl P- wie 
N-Kanal kurzzeitig gleichzeitig einschaltet. Die arbeiten schlichtweg 
so. Und deshalb ändert sich auch nichts Wesentliches, wenn man 
gleichartige Gatter eines ICs parallel schaltet.

von Uwe (Gast)


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>Und deshalb ändert sich auch nichts Wesentliches, wenn man
>gleichartige Gatter eines ICs parallel schaltet.
Jo aber was ist mit den Optokopplern die an der 230V Seite hängen die 
sollten lieber nicht "gleichzeitig" schalten ;-)

von Uwe (Gast)


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Zumindest wenn das sowas wie ne Drehruichtungsumkehr werden soll (hat 
mir meine Glaskugel geflüßtert).

von (prx) A. K. (prx)


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Uwe schrieb:
> Jo aber was ist mit den Optokopplern die an der 230V Seite hängen die
> sollten lieber nicht "gleichzeitig" schalten ;-)

Ok, aber das ist eine andere völlig Baustelle in völlig anderer 
zeitlicher Dimension. Kann man in Software machen, oder mit zusätzlicher 
Hardware.

von X4U (Gast)


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Martin M. schrieb:
> Hinweis: Die antiparallel-geschalteten LED´s sind Absicht
> (Hardware-Verriegelung, damit beide Optokoppler nicht gleichzeitig
> schalten).

Die Verriegelung in die Treiberschaltung zu legen ist schon etwas 
eigenwillig. Warum machst du Sie nicht in der Logik davor?

von Martin M. (rst)


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X4U schrieb:
> Die Verriegelung in die Treiberschaltung zu legen ist schon etwas
> eigenwillig. Warum machst du Sie nicht in der Logik davor?

Das Gerät wurde vor über 10 Jahren bei einer externen Firma entwickelt. 
Die Hardwareverriegelung ist nur eine zusätzliche Sicherheit zur 
Software-Verriegelung.

von X4U (Gast)


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Martin M. schrieb:
> Das Gerät wurde vor über 10 Jahren bei einer externen Firma entwickelt.

Wäre ein Gatter mit open collector Ausgang eine Möglichkeit?

von rst (Gast)


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X4U schrieb:
> Wäre ein Gatter mit open collector Ausgang eine Möglichkeit?

nein, ich muß sowohl GND als auch +5V schalten können, damit Strom über 
einen der Optokoppler fließt!

von X4U (Gast)


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rst schrieb:
> nein, ich muß sowohl GND als auch +5V schalten können, damit Strom über
> einen der Optokoppler fließt!

Stimmt ;-). Dann schau doch mal bei den Bustreibern nach. Die haben per 
se niedrige Innenwiderstände.

von Paul Baumann (Gast)


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von Decius (Gast)


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Bei 2 Ausgängen nimm  doch einfach 2 Transistoren als Treiberstufe.

von Decius (Gast)


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Hm ja geht nicht. sorry man sollte vorher aufmerksam lesen.

von X4U (Gast)


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Paul Baumann schrieb:
> ;-)
> MfG Paul

Hach ist das lustig, heute einen Clown gefrühstückt?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Falk Brunner schrieb:
> @Martin M. (rst)
>
>>An der Schaltung an sich kann ich leider nichts mehr ändern. Ich habe am
>>Eingang die 2 Leitungen, die ich ansteuere.
>
> Aber wo ist denn effektiv das Problem? Die Ausgangsspannung der Gatter
> brechen etwas ein. So what! Dort hängen nur die Optokoppler dran, keine
> anderen Logikgatter. Ein Optokoppler braucht in den seltesten Fällen
> 40mA, gängig sind 10-20mA. Das bringen die 74HC08, muss man nur den
> Vorwiderstand passen wählen. Fertig.

FULL ACK. Wenn wie gesagt die Spannung auf 3.8V einbricht (je 0.6V pro 
Gatter), dann kriegen die HCPL0453 gut 15mA. Warum sollte das nicht 
reichen? Mehr als 25mA vertragen die Optokoppler ohnehin nicht. Und 
jenseits 10mA sinkt das CTR bereits wieder.


XL

von Mike (Gast)


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Martin M. schrieb:
> ... bei der ich einen höheren Eingangsstrom benötige

Warum?
Woran merkst du, dass der bisher nicht reicht?

von Martin M. (rst)


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Mike schrieb:
> Warum?
> Woran merkst du, dass der bisher nicht reicht?

Es haben sich ein paar Hardware-Randbedingungen in letzter Zeit 
geändert. Vermutlich haben die Optokoppler der letzten Lieferung 
zusätzlich einen kleineren CTR als früher.
Ausgangsseitig kann ich nicht viel ändern (genauer möchte ich darauf 
nicht eingehen), auf der Ansteuerseite schon eher.

Es handelt sich um ein auslaufendes Produkt, es werden nur noch ca. 400 
Stück produziert. Ein größeres Redesign macht daher keinen Sinn.

von Cyblord -. (cyblord)


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Martin M. schrieb:
> Mike schrieb:
>> Warum?
>> Woran merkst du, dass der bisher nicht reicht?
>
> Es haben sich ein paar Hardware-Randbedingungen in letzter Zeit
> geändert. Vermutlich haben die Optokoppler der letzten Lieferung
> zusätzlich einen kleineren CTR als früher.
> Ausgangsseitig kann ich nicht viel ändern (genauer möchte ich darauf
> nicht eingehen), auf der Ansteuerseite schon eher.
>
> Es handelt sich um ein auslaufendes Produkt, es werden nur noch ca. 400
> Stück produziert. Ein größeres Redesign macht daher keinen Sinn.

Das beantwortet die zitierte Frage eigentlich so gar nicht....

von Falk B. (falk)


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@ Martin M. (rst)

>> Woran merkst du, dass der bisher nicht reicht?

>Es haben sich ein paar Hardware-Randbedingungen in letzter Zeit
>geändert. Vermutlich haben die Optokoppler der letzten Lieferung
>zusätzlich einen kleineren CTR als früher.

Vermutlich? Das sollte man messen!

>Stück produziert. Ein größeres Redesign macht daher keinen Sinn.

Eine systematische Fehlersuche ist immer sinnvoll.

von Mike (Gast)


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Martin M. schrieb:
> Es haben sich ein paar Hardware-Randbedingungen in letzter Zeit
> geändert.

Das es nicht an der Ansteuersoftware liegt, hatte ich mir schon fast 
gedacht ;-(

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