Moin moin! Ich möchte an einem AT90CAN128 ein Signal einlesen, welches eine Spannung von 9-72V aufweisen kann. Im Normalfall wird das Signal um die 50V betragen, alles DC. Es sollte nicht allzu teuer werden, da ich mehrere Eingänge einlesen will. Das Eingangssignal wird mittels Optokoppler galvanisch vom mC getrennt, muss also nur einen maximalen Strom von 10-20 mA aufweisen. Habt ihr einen Lösungsvorschlag, der mir hilft? mfg, André
Ist es ein analoges oder digitales Signal? Wenn Digital, welche Spannung soll als High und welche soll als Low erkannt werden? Welche Frequenz hat das Signal? > Das Eingangssignal wird mittels Optokoppler galvanisch vom mC getrennt Ist das eine Vorgabe zur Lösung, oder ein Lösungsvorschlag? Schaltplan bitte, falls die Schaltung vorgegeben ist. > muss also nur einen maximalen Strom von 10-20 mA aufweisen. Ist das eine Vorgabe, oder eine Schlussfolgerung, die du aus dem Begriff "Optokoppler" gezogen hast? Wie bist du auf "10-20 mA" gekommen?
Serienwiderstand zum uC-Pin zur Strombegrenzung. Gruß Jonas
Das Signal stammt von der Spannungsversorgung und geht über den Schalter und soll dann an den mC. Das heißt alles zwischen 9-72 V soll als "High" Signal erkannt werden, bei 0V "Low" . Die 10-20mA sind geschätzt, benutzen werde ich den Optokoppler mit der Kennung LTV-846, welcher eine Spannung von 1,2V und 20 mA benötigt, um zu funktionieren. Der Optokoppler stammt aus der Vorgabe "bitte alle Eingänge galvanisch trennen".
dann Serienwiderstand zur Strombegrenzung zum Optokoppler ausrechnen. Gruß J
70V * 20mA = 1,4W Verlustleistung, das ist schon ordentlich gross :-) Such dir einen Optokoppler, der mit 1mA auskommt.
1 | R3 |
2 | +----[===]-----o VCC |
3 | | |
4 | +--------------o zum µC |
5 | R1 Optokoppler | |
6 | in + o--[===]---+----|>|----+ |/ |
7 | | | | |
8 | +---[===]---+ |\> |
9 | R2 | | |
10 | in - o----------------------+ +--------------| GND |
R3 ist optional. Die Werte kannst du anhand des "Ohmschen Gesetz" berechnen.
Ich denke, du liest das Datenblatt falsch. Die 20mA sind nur als Bedingung für Angaben im Datenblatt genannt. An Figure 5 kannst du ablesen, dass deutlich geringere Ströme (ab 1mA) vorgesehen sind.
Stefan Us schrieb: > Ich denke, du liest das Datenblatt falsch. Die 20mA sind nur als > Bedingung für Angaben im Datenblatt genannt. An Figure 5 kannst du > ablesen, dass deutlich geringere Ströme (ab 1mA) vorgesehen sind. Jap, das hatte ich auch gerade gelsen. Trotzdem danke dafür. Die Idee mit dem Spannungssteiler hatte ich auch schon, nur sehe ich da die Problematik mit der Funktion, wenn die Spannung 72V oder 9V beträgt. Wenn ich davon ausgehe das der Optokoppler 4mA bei 1,2 V bekommen soll. Verändert die unterschiedliche Spannungen nicht die Widerstandswerte?
Hallo, Z-Diode (entsprechend Schaltschwelle) und Widerstand oder Konstantstromquelle (Fet) vorschalten.
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Ich habe mal etwas durchgerechnet. Die Idee mit dem Spannungsteiler ist nicht schlecht, nur habe ich ein Problem mit der Widerstandbestimmung bei bei den 'Spannungsextrema. Gehen wir davon aus ich habe Ui=72V , dann berechnet sich bei einem Gesamtstrom der Schaltung von 10mA (Vorwiderstand, Zenerdiode und LED des Optokopplers) ein Vorwiderstand von 15825 Ohm. In dem Fall von Ui=9V komme ich auf einen Vorwiderstandswert von 75 Ohm. ALso ist dieser Lösungsvorschlag nicht funktionsfähig, oder? mfg, André
jb schrieb: > dann Serienwiderstand zur Strombegrenzung zum Optokoppler ausrechnen. Das rechne mal vor, wie du gedenkst, mit einem Serienwiderstand alleine den Eingangsspannungsbereich von 9 bis 72V abdecken zu können ;-(
> Also ist dieser Lösungsvorschlag nicht funktionsfähig, oder? Du hast falsch gerechnet. Sowohl die 15k Ohm als auch die 75 Ohm sind falsch. Bezogen auf meinen Schaltungsentwurf: Da du ca. 0 Volt als LOW festgelegt hast, kann R2 entfallen. Für 1mA bei 9V (abzüglich 1,6V von der LED) brauchst du R1=7,4k Ohm. Bei 72V fließen 9,5mA. Ich finde, das passt sehr gut, denn sowohl die 1mA als auch die 10mA sind im Arbeitsbereich des Optokopplers. Du must jetzt nur noch drauf achten, dass R3 (und der Laststrom) nicht zu niedrig ist. Bei 10k Ohm (oder mehr) bist du auf der sicheren Seite. Eingangsspannungen zwischen 1,6 Volt und 9 Volt führen zu undefiniertem Verhalten. Das ist Ok, oder?
> Du must jetzt nur noch drauf achten, dass > R3 (und der Laststrom) nicht zu niedrig ist. Sorry, das habe ich blöd formuliert. R3 darf nicht zu niedrig sein, damit der Laststrom nicht zu groß wird.
Das würde funktionieren, stimmt. Nur leider habe ich dann bei 72V eine Verlustleistung über dem 'Widerstand von ca. 650 mw!
> Nur leider habe ich dann bei 72V eine > Verlustleistung über dem 'Widerstand von ca. 650 mw! Na und? Du hast doch oben geschrieben, dass 10-20mA Strom Ok wären. 72 Volt * 10mA sind sogar 720mW. Jetzt ist es doch nicht mehr Ok? Wenn du weniger Verlustleistung haben willst, dann brauchst du eine Konstantstromquelle. Dazu gibt's hier im Forum einen eigenen Artikel mit konkreten Schaltungsvorschlägen. Achte dabei auf die Spannung, denn nicht jeder Transistor verträgt 72 Volt.
Also ich habe die Überlegung weiter getrieben und schwanke zwischen : 1. Parallelschaltung von Widerständen als Vorwiderstand der Schaltung zum Kompensieren der hohen möglichen Verlustleistung bei 72V. In Reihe dazu eine Parallelschaltung aus 4,7V Zenerdiode mit Optokoppler (natürlich mit Vorwiderstand auf 1,2V) Berechnet habe ich einen Gesamtvorwiderstandswert von 1510Ohm. Das bedeutet bei meinen normalerweise anliegenden 50V 20mA am Optokoppler, wenn ich davon ausgehe das die Z-Diode 10mA braucht. Bei 9V hätte ich noch 6mA-> das liegt noch im Funktionsbereich. Bei 72V habe ich 45mA und somit eine Verlustleistung über die Vorwiderstände von 3W. Das ist arg, aber machbar. 2.Ich berechne gerade den Austausch des Optokopplers an der stelle durch einen Transistor um den Strom gering zu halten. Ich steuer dann einfach dannach mittels Transistor den Optokoppler an. mfg, André
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Beides kann ich nicht nachvollziehen. Poste mal Schaltpläne von deinen Entwürfen.
Das ist totaler nonsense. Mach es so, wie ich es Dir aufgezeichnet habe.
Kann mir jemand sinnvoll erklären was ihr gegen Zenerdioden spricht oder checkt ihr einfach nicht wie es mit Zenerdioden geht?
Wieso nonsense? Die Zenerdiode fixiert den Spannungswert auf 4,7V. Somit habe ich bei einer Parallelschaltung von Zenerdiode mit Optokoppler, wobei natürlich noch ein Vorwiderstand vor dem OK sitzt um die Spannung an der Diode auf 1,2V herabzusenken, einen fest stehenden Spannungswert. Der Vorwiderstand (links oben in meiner sehr professionell gezeichneten Zeichnung) hat die Aufgabe die Rest Spannung von Betriebsspannung abzüglich Zenerspannung in Abwärme umzuwandeln. Also im Idealfall von U(Betriebsspannung) von 50V fällt am Vorwiderstand 50V - 4,7V also 45,3V ab. Bei einem Zenerdiodenstrom von ca. 10mA und mit dem Ziel 15mA bei 50V an dem Optokoppler zu haben brauche ich also einen Vorwiderstand von: Iges= 25mA bei Ub= 50V URV=50V - 4,7V= 45,3V R=45,3V/25mA= 1812 Ohm Gehen wir nun von dem Fall aus ich habe U(Betriebsspannung) von 9V: Die Zenerdiode halt die Spannung konstant auf 4,7V. Somit habe ich eine "Restspannung" am Vorwiderstand von: 9V - 4,7V=4,3V. Mit dem Festwiderstand von 1812 Ohm ergibt sich ein Iges von: Iges= 4,3V/1812 Ohm= 2,37mA. Das reicht also gerade noch so, um die LED des OK schalten zu lassen. Gehen wir von Ub=72V aus: URV= 72V - 4,7V= 67,3V Iges= 67,3V/1812 Ohm= 37,1mA -> liegt auch noch im Rahmen, da das Datenblatt sagt Imax von Z-Diodo (durch Ptot usw) und der max. Strom vom OK von 50mA drunter liegen. Ist das also wirklich die schlechtere Wahl? Das einzigste Problem was ich hier habe ist die Verlustleistung über die Vorwiderstände: P=67,3V*37,1mA=2,5W Aber das Problem hast du bei deiner Variante auch. Ich gedenke als Vorwiderstände 2x 1W Parallel zu nehmen. Kurzzeitig können diese Widerstände auch mehr vertragen. Im Normalfall müssen sie ja nur: P=45,3*25mA=1,13W "verbraten" Wie scheint euch bzw. dir das?
Im Vergleich zu meiner Schaltung (mit einfachem Vorwiderstand), bei der Dir die Verlustleistung nicht gefällt, erhöht deine Zenerdiode die Verlustleistung und sie verringert den Strom durch den Optokoppler. Beides bringt Dir keine Vorteile.
Wie wäre es damit: http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=NSI50010YT1G Und den Bereich von 50-72V fängst Du über zusätzliche Lösung ab. Uli
Ich habe meine perfekte Lösung gefunden. Einfach einen Spannungsteiler. Als Vorwiderstand einen 10k Ohm Widerstand zur Strombegrenzung in Reihe zu einer Parallelschaltung aus 10V Zenerdiode und MOSFET =). Der MOSFET benötigt keinen Strom und die Zenerdiode begrenzt die Spannung am Gate auf max. 10 V. Ab 3V schaltet der Mosfet und ich bekomme mein HIGH Signal am MC.
Du bist ja ein toller Hecht... Der ganze thread wurde etwas länglich, weil es die ganze Zeit um Optokoppler ging, die du ja unbedingt zu benötigen meintest. Sowas geht mir auf den Keks.
Jedem geht hier irgendwas auf den Keks... Natürlich steuere ich mit dem MOSFET den Optokoppler an!
Von einem DC/DC wandler, welche galvanisch von allem getrennt ist.
Was dann wieder nicht zu deiner anderen Forderung (nicht zu teuer) passt...
Naja, wird ein Steuergerät, bei dem sowieso Schaltregler und DC/DC Wandler benötigt werden. Da ich sowieso mehrere Wandler brauche, damit diese meinen Anforderungen gerecht werden, kann ich das einfach damit abdecken =)
André X. schrieb: > Ich möchte an einem AT90CAN128 ein Signal einlesen Soso, jetzt sind es also plötzlich mehrere... Aber mach mal.
André X. schrieb: > Jedem geht hier irgendwas auf den Keks... > > Natürlich steuere ich mit dem MOSFET den Optokoppler an! André X. schrieb: > Von einem DC/DC wandler, welche galvanisch von allem getrennt ist. Wenn man den Fet als Stromquelle schaltet, kann man auf das DC/DC-Wandler Gedöns verzichten. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0207011.htm MfG
Lasst gut sein. Er wollte unsere Lösungsvorschläge nicht einmal ausprobieren. Und jetzt hat er "seine" perfekte Lösung ohne Rückfrage umgesetzt. Offensichtlich hat André X. kein Interesse an ernst gemeinten Ratschlägen. Jeder weitere Beitrag ist reine Zeitverschwendung.
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