Hi! Frage: Wieso schaltet der OK nicht? Optokoppler Typ ILD 615 Parameter-Angaben lt. Datenblatt PARAMETER TEST CONDITION SYMBOL MIN. TYP. MAX. UNIT INPUT Forward voltage IF = 10 mA VF 1 1.15 1.3 V Breakdown voltage IR = 10 μA VBR 6 30 - V Ich schalte den OK mit etwa 2.5 V, es fliesst über einen Vorwiderstand von 22 Ohm ein Strom von 41mA. Lastseitig hängt ein Relais, dass mit 4,5-5V geschalten wird (Spulenwiderstand 113 Ohm, Strom etwa 40mA). Ohne OK schaltet dass Relais zuverlässig, wenn ich die entsprechenden Sockelpins bei nicht gestecktem OK überbrücke. Meine Verständinisproblem liegt nun im Definitionsunterschied zw. "Forward voltage" und "breakdown voltage". Ich dachte, ich kann den mit jeder Spannung zwischen VFmin. und VBRmax. schalten. Meine 2,5V sollten doch passen, Versorger sind i.M. zwei schwache 1,5V-AAA, sollen eigentlich also 3V sein. Wo hakt es jetzt? Grüße! Mike
Der Eingang eines Optokopplers ist ja prinzipiell einfach eine LED. Die Vorwärtsspannung (Forward Voltage) ist die Spannung, die bei dem gegebenen Strom (IF = 10mA) über der LED abfällt, die Durchbruchspannung (Breakdown Voltage) ist die Spannung, die du in umgekehrter Polung anlegen kannst. Wird die Spannung höher, kann es passieren, dass die LED in Sperrrichtung schlagartig leitend wird. Bei deinem Beispiel verhält sich das so: 2,5V über LED und Vorwiderstand, somit bleiben im Worst Case 2,5V - 1V = 1,5V für den Widerstand übrig. Mit 22 Ohm macht das rund 68mA, da wird es für die LED schon sehr kritisch, wahrscheinlich ist dein OK schon kaputt, wenn es nicht funktioniert. Grüße, Christoph edit: Wenn du einen Strom von 20mA durch die LED fließen lassen willst, verhält es sich so: 2,5V (über OK und Vorwiderstand) - 1V (Vorwärtsspannung der LED) = 1,5V R = U/I = 1,5V / 20mA = 75 Ohm, nächstgrößerer Wert 81 Ohm (ergibt ~18mA)
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Mike Beh schrieb: > Ich schalte den OK mit etwa 2.5 V, es fliesst über einen Vorwiderstand > von 22 Ohm ein Strom von 41mA. Wie kommst Du da auf 41mA? Mike Beh schrieb: > zwei schwache > 1,5V-AAA, sollen eigentlich also 3V sein. 3V - 1IF / 22Ohm ~ 90mA = IF Max. Diode 60mA = kaputt!? Max H. schrieb: > Zeig uns mal deinen Schaltplan... !!!
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Gerade nochmal gemessen: Am OK-Eingang liegen 2,45V an, es fliesst ein Strom von 43mA. Schaltung anbei (siehe mein thread "Motor-Ansteuerung" vom Februar) Es sind 2x ILD615-2 verbaut (OK1 bzw. OK2), da es jeweils Dual-Koppler sind, sind 4 OK's abgebildet. Beschaltet ist OK2 komplett mit den Relais, gemessen habe ich OK2A (Pins 1 und 2)
Mike Beh schrieb: > Frage: Wieso schaltet der OK nicht? Weil er wahrscheinlich nicht schalten kann. > Ich schalte den OK mit etwa 2.5 V, es fliesst über einen Vorwiderstand > von 22 Ohm ein Strom von 41mA. Schön. Und wieviel Strom fließt dann auf der "Sekundärseite"? Das ist der springende Punkt. > Lastseitig hängt ein Relais, dass mit 4,5-5V geschalten wird > (Spulenwiderstand 113 Ohm, Strom etwa 40mA). Wohl zu viel für den OK. Dazu müßte er einen "current transfer ratio" von 100% im Betrieb bei CE-Sättigung erreichen. Das schafft offensichtlich nicht jeder ILD615, sondern nur bestimmte, wie man spielend leicht dem DB entnehmen kann, wenn man sich mit dieser wirklich relevanten Kenngröße auseinandersetzt. Es gibt da die ILD615-1..ILD615-4, die sich in genau diesem Punkt massiv unterscheiden. Du hast wohl keinen ILD615-4, mit dem das tatsächlich (gerade so) funktionieren könnte... > Meine Verständinisproblem liegt nun im Definitionsunterschied zw. > "Forward voltage" und "breakdown voltage". Das ist erstens völlig unverwechselbar, weil das völlig unterschiedliche Sachverhalte sind und zweitens ganz sicher nicht dein Problem. Sach' mal: weißt du eigentlich, was diese Kennwerte im Allgemeinen bedeuten? Das sind reine LED-Kennwerte.
c-hater schrieb: > Mike Beh schrieb: > Schön. Und wieviel Strom fließt dann auf der "Sekundärseite"? Das ist > der springende Punkt. > >> Lastseitig hängt ein Relais, dass mit 4,5-5V geschalten wird >> (Spulenwiderstand 113 Ohm, Strom etwa 40mA). > > Wohl zu viel für den OK. Dazu müßte er einen "current transfer ratio" > von 100% im Betrieb bei CE-Sättigung erreichen. Das schafft > offensichtlich nicht jeder ILD615, sondern nur bestimmte, wie man > spielend leicht dem DB entnehmen kann, wenn man sich mit dieser wirklich > relevanten Kenngröße auseinandersetzt. Es gibt da die > ILD615-1..ILD615-4, die sich in genau diesem Punkt massiv unterscheiden. > Du hast wohl keinen ILD615-4, mit dem das tatsächlich (gerade so) > funktionieren könnte... einen ILD615-2 If <=60mA, hab ich Ic <=50mA, hab ich was bedeutet nun ctr, brauch ich bei 40% nun mehr oder weniger If? > Sach' mal: weißt du eigentlich, was diese Kennwerte im Allgemeinen > bedeuten? Nein, deswegen heisst der thread "Verständnisproblem". Es ist das erstmal, dass ich mit OK's was mache..., sieht man sicher.
das bedeutet, dass dein OK nicht zum schalten deiner Relais geeignet ist. Selbst wenn du für If = 60mA nimmst (was ich nicht machen würde, wegen Grenzwert!) könntest du nur max. 24mA schalten (60mA * 0,4 = 24mA). Dein Transistor wird vermutlich nicht leitend genug, damit das Relais anzieht. Müssen es denn Optokoppler sein, also zwingend eine galvanische Trennung? Wenn du deine Spannungen aus Akkus beziehst, könntest du auch die Massen zusammenschalten und einfache Transistoren oder Mosfets verwenden, wäre sicherlich einfacher und insgesamt kleiner. Nebenbei gesagt würden sich deine Optokoppler/Transistoren/Mosfets sicherlich über Freilaufdioden an den Relaisspulen freuen...
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Mike Beh schrieb: > einen ILD615-2 Also nur 40%. Das bedeutet (bei stark vereinfachter Betrachtung), daß du "sekundärseitig" keine 40mA hast, sondern nur 16. D.h.: dein Relais wird sicher nicht schalten, wenn es normalerweise erst bei ca. 40mA schaltet. > was bedeutet nun ctr, brauch ich bei 40% nun mehr oder weniger If? Theoretisch brauchst du mehr. Praktisch kannst du aber nicht sehr viel mehr, weil schon bei 60mA das Limit der "absolute maximum ratings" erreicht ist. Und 40% von 60mA sind auch erst 24mA. Das reicht immer noch längst nicht, um ein Relais zu bewegen, was halt erst bei ca. 40mA anzieht. Du hast genau drei Möglichkeiten: 1) anderer OK 2) anderes Relais 3) zusätzlicher Stromverstärker (AKA:Transistor) zwischen OK und Relais
Ich möchte noch mal auf thread Motor-Ansteuerung hinweisen. Da steht die Entstehungsgeschichte. Ich dachte eigentlich, die Relais brauchen keine Freilaufdioden ggü. den OK's. Wenn ich jetzt bei If=43mA über einen ctr von 40% ein Ic=17mA ansetze muss ich den Widerstand sekundärseitig auf 4,8V / 0,017mA = 282 Ohm ansetzen, also 282-113 (Spulenwiderstand) = 169 Ohm in Reihe legen?
Mike Beh schrieb: > Ich dachte eigentlich, die Relais brauchen keine Freilaufdioden ggü. den > OK's. Die Relais brauchen die Dioden nicht, die OKs schon: http://de.wikipedia.org/wiki/Schutzdiode > Wenn ich jetzt bei If=43mA über einen ctr von 40% ein Ic=17mA ansetze > muss ich den Widerstand sekundärseitig auf 4,8V / 0,017mA = 282 Ohm > ansetzen, also 282-113 (Spulenwiderstand) = 169 Ohm in Reihe legen? Nee. Wenn deine Relais bei min. 4,5V anziehen und einen Spulenwiderstand von 113Ohm haben, brauchen die mindestens ~40mA zum anziehen. Wenn du nur 17mA zur Verfügung hast, machst du den Strom auch mit einem Vorwiderstand nicht größer. Es wird durch den geringen Strom quasi kein ausreichend starkes Magnetfeld im Relais aufgebaut, um den Kontakt zu bewegen.
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Also geh ich auf die Suche nach anderen OK's oder zwirbel noch 'ne Kollektorschaltung dazwischen. Vielen Dank an alle.
Noch ne Option: andere Relais. Reichelt MS 7175-L 5V sollte (auf die Schnelle) passen. Müsstest du eigentlich auch mit den OKs schalten können. Wie groß ist denn der Strom am Relaiskontakt?
Mike Beh schrieb: > Ich dachte eigentlich, die Relais brauchen keine Freilaufdioden ggü. den > OK's. Wie kommst du da drauf? Wo soll der Strom denn sonst in dem Moment, wo du abschaltest, weiter fließen? Wenn der Strom beim Abschalten des Optokopplers keine Diode findet, durch die er fließen kann, entsteht nach dem Induktionsgesetz entsprechend der Stromänderung eine hohe Spannungsspitze, die dir den Ausgangstransistor des Optokopplers killt.
c-hater schrieb: > Du hast genau drei Möglichkeiten: Es gibt noch eine vierte: OK durch Treibertransistor ersetzen. Es gibt eigentlich keinen vernüftigen Grund, Relais über OKs zu steuern. Schliesslich bieten Relais ja selbst eine Potentialtrennung.
41mA durch einen koppler ist viel zu viel. Ist auch ein Frage der Lebensdauer. Je hoeher der Strom, desto schneller kaputt. Bleib bei 1mA oder so.
Hi, die Schaltung sieht fürchterlich aus. - Wo ist GND - Wo ist V+ und wie hoch? - Wie hoch ist die Steuerspannung - Wieso 22 Ohm am Eingang? (Rechnung?) - Freilaufdioden für die Relais fehlen - Transistor in Kollektorschaltung unsinnig -> Emitterschaltung angebracht! - Forward current der LED bis 60mA, würde selber bis 20mA gehen Also : Emitter auf GND Relais zum V+ Freilaufdiode einbauen Da der OK ICmax=50mA kann, sollten die 40mA der Relais kein Problem sein. - 22 Ohm erhöhen Viel Erfolg
MaxGast schrieb: > Hi, > die Schaltung sieht fürchterlich aus. das mag wohl sein Tatsächlich habe ich da in Eagle so lange dran rumgedreht, bis ich so wenig wie möglich Leitungskreuzungen bekam. Und da hat das Schaltungsdesign wieder drunter gelitten. Bin halt Anfänger. Nebenbei muss ich betonen, dass die Platine maximale Aussenmaße von 50x40mm haben darf. Die beiden unteren Relais nehmen alleine >1/4 vom Platz weg. Und dann muss ich mit meinen tatterigen Wurschtfingern das auch noch gelötet bekommen. > - Wo ist V+ und wie hoch? V+ für die Outputseite des OK und die Relais liegen zusammen oben rechts auf dem Anschluss AKKU48, Pin1 Pin2 logisch V- (GND) > - Wie hoch ist die Steuerspannung Steuerspannung für die OK's wie beschrieben 2,5-3V > - Wieso 22 Ohm am Eingang? (Rechnung?) siehe alter thread, Antwort "Autor: Markus (Gast) Datum: 26.01.2015 22:48" > - Freilaufdioden für die Relais fehlen Bringen die winzigen Spulen der Print-Relais tatsächlich derart hohe Spannungsspitzen, dass sie die Ausgangstransistoren beschädigen könnten? Ich werds mal mit aufnehmen. > - Transistor in Kollektorschaltung unsinnig -> Emitterschaltung > angebracht! In Kollektorschaltung gibt es eine hohe Strom- aber keine Spannungsverstärkung, die brauche ich ja auch nicht, wobei mir eine Stromverstärkung von Faktor 3 (17mA*3) ja völlig ausreichen würde. Andere Frage: Für den Qudkoppler ILD615-4 ist ein ctr von 100% angegeben, betrifft dies jeden einzelnen der 4 verbauten OK's oder nur, wenn alle gleichzeitig angesteuert werden? Wenn Ersteres, könnte ich dann ohne Schaltungsänderung (ja, evtl. mit FL-Dioden) den ILD615-2 durch den ILD615-4 ersetzen und einfach zwei OK's unbenutzt lassen? Und noch wenn Ersteres: kann jemand das physikalisch-technisch erklären, wie eine deratige Effizienzsteigerung erreicht wird?
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Mike Beh schrieb: > Tatsächlich habe ich da in Eagle so lange dran rumgedreht, bis ich so > wenig wie möglich Leitungskreuzungen bekam. Das muss nicht oberstes Ziel sein. Bei Versorgungsspannungen ist er der Übersichtlichkeit meist zuträglich, wenn die von oben nach unten abnehmend sortiert sind. Das erhöht die Lesbarkeit.
Wolfgang schrieb: > Mike Beh schrieb: >> Tatsächlich habe ich da in Eagle so lange dran rumgedreht, bis ich so >> wenig wie möglich Leitungskreuzungen bekam. > > Das muss nicht oberstes Ziel sein. Ich habe die Schaltung im Board-Layout soweit hingedreht, dass ich nur V+ von AKKU48 auf den Top-Layer verlegen musste und ansonsten keine Kreuzungen habe. Wie gesagt ein Problem des Löt-Handlings. Kommt man tatsächlich ohne R2 und R4 aus? Hatte von Ok1B und OK2B jeweils Pin4 VOR R1 bzw. R3 gelegt und daher noch R2 und R4 vorgesehen. Aber wenn OK1A bzw. OK2A jeweils sperren brauch ich ja die R1 und R3 für die gar nicht, richtig dies! (Au weia, du hast die Freilaufdioden vergessen!) ;) Ich hatte GND nicht als solches dargestellt sondern die V- von Anschluss AKKU48 für die gesamte OK-Sekundärseite tatsächlich als Leitungen eingezeichnet. p.s., wie hoch ist die Induktivität der Relais-Spulen eines Printrelais, z.B. G6RL-14-ASI http://www.conrad.de/ce/de/product/503837/Power-Relais-G6RL-mit-geringer-Bauhoehe-Omron-G6RL-14-ASI-5-VDC-5-VDC-1-Wechsler-Max-NO-10-ANC-8-A-Max-300-VDC?ref=searchDetail#download-dokumente Dürfte sich doch wohl im unteren mikroH abspielen, oder?
Mike Beh schrieb: > Ich habe die Schaltung im Board-Layout soweit hingedreht, dass ich nur > V+ von AKKU48 auf den Top-Layer verlegen musste Für's Board Layout ist das auch in Ordnung, aber den Schaltplan macht das unübersichtlich. > Kommt man tatsächlich ohne R2 und R4 aus? Bei höherer Ansteuerspannung wäre das als Schutz für die gerade in Sperrrichtung liegende Diode sogar lebenswichtig. Bei gemeinsamem Widerstand bildet die in Leitrichtung liegende Diode automatisch den Verpolungsschutz für die in Sperrrichung liegende, indem sie die Reverse-Spannung auf V_f begrenzt. Bei getrennten Widerständen funktioniert das nicht. > (Au weia, du hast die Freilaufdioden vergessen!) ;) Ack ;-)
Mike Beh schrieb: > c-hater schrieb: >> Mike Beh schrieb: > >> Es gibt da die ILD615-1..ILD615-4, die sich in genau diesem Punkt massiv unterscheiden. Du hast wohl keinen ILD615-4, mit dem das tatsächlich (gerade so) funktionieren könnte... > einen ILD615-2 die Angabe war falsch, es ist tatsächlich ein ILD615-4 verbaut ABER: Ist die beschaltung der Relais am Ausgang des OKs überhaupt richtig? Das ist ja quasi eine Kollektorschaltung, wobei der Emitterwiderstand Re parallel zu RL fehlt. Wie hoch müsste der sein?
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Hi, funktioniert die Schaltung jetzt, wenn Du sie wie ich beschrieben beschaltest? Im jetzigen Zustand würde ich die beiden LEDs pro Optokoppler nicht parallel, sondern eher in Reihe schalten oder pro OK je einen Vorwiderstand verwenden. Der Parameter ctr ist übrignes unerheblich, da es hier offenbar nicht auf ein schnelles Schaltverhalten ankommt. >Mike Beh >ABER: Ist die beschaltung der Relais am Ausgang des OKs überhaupt >richtig? >Das ist ja quasi eine Kollektorschaltung, wobei der Emitterwiderstand Re >parallel zu RL fehlt. Wie hoch müsste der sein? Antwort siehe oben! (Etwas Beratungsresistent, gell?) Also : Emitter auf GND Relais zum V+ Freilaufdiode einbauen* Da der OK ICmax=50mA kann, sollten die 40mA der Relais kein Problem sein. - 22 Ohm erhöhen *Bei Induktiven Lasten muss immer eine Freilaufdiode rein. Ich würde die Schaltung wie im Anahng zu sehen, so aufbauen.
MaxGast schrieb: > Im jetzigen Zustand würde ich die beiden LEDs pro > Optokoppler nicht parallel, sondern eher in Reihe schalten In der Originalschaltung sind die LEDs nicht parallel, sondern antiparallel geschaltet ;-) Mike Beh schrieb: > OK-Schaltung.png
>In der Originalschaltung sind die LEDs nicht parallel, sondern >antiparallel geschaltet ;-) Upps, hab ich übersehen. Dann eben antiparallel ;-)
MaxGast schrieb: > Hi, > > funktioniert die Schaltung jetzt, wenn Du sie wie ich beschrieben > beschaltest? Ich habe als Anfänger so gut wie keine Bauteile vorrätig, auch keine Dioden, so dass ich erstmal was bestellen muss, natürlich 5 Dioden á 2 ct + 5,95 € Versand. > Der Parameter ctr ist übrignes unerheblich, > da es hier offenbar nicht auf ein schnelles Schaltverhalten ankommt. Das ist in diesem thread eine ganz neue Erkenntnis. Bisher hiess es, ich könne das Relais wegen zu niedrigem ctr und dadurch zu niedrigem Ic nicht schalten. In der Hinsicht bist du mutig, es mit If=10mA versuchen zu wollen. >>Das ist ja quasi eine Kollektorschaltung > Antwort siehe oben! (Etwas Beratungsresistent, gell?) Nein, nicht beratungsresistent, nur mit Löten schon fertig und kein Bock, alles wieder rauszureissen. Zusatzfrage: Ich habe das Relais quasi als Kollektorschaltung, du als Emitterschaltung eingebaut. Die E-Schaltung ist invertierend (richtig?), also zieht bei If=0 das Relais dauernd da Ic>0, oder? Daher hatte ich die auch an den Emitter gehängt, um einen nicht invertierenden Ausgang zu haben, also nur bei If>0 zu schalten. > Also : > Freilaufdiode einbauen* ja, mach ich, erst bestellen... > Da der OK ICmax=50mA kann, sollten die 40mA der Relais kein Problem > sein. > - 22 Ohm erhöhen dann sinkt If und die ctr-Problematik kommt, was ist denn nun richtig???
ohne mich jetzt zu sehr aus dem Fenster zu hängen: Wiki Optokoppler "Bei analogen Optokopplern gibt das Gleichstrom-Übertragungsverhältnis (englisch current transfer ratio, CTR) das Verhältnis zwischen Ein- und Ausgangsstrom bei Gleichstromsignalen oder niedrigen Signalfrequenzen an." also doch und weiter: "Leuchtdioden vertragen nur Sperrspannungen von ca. 5 V, bei Fototransistoren liegt die zulässige Sperrspannung im Bereich von 30 V bis 50 V. " Die Sekundärseite der OK's besteht aus Fototransistoren: ist die selbst induzierte Spannung aus den Relaisspulen beim Abschalten von 5->0V tatsächlich >30V und brauch ich dann noch Freilaufdioden? Fragen über Fragen...! (ja ja, ich bestell ja schon)
Es gibt Optokoppler mit Darlington (4N33) oder Opto-MOS (AQY212), die können mehr Strom. Normale Optokoppler treibe ich mit max 10mA und schalte max 1..5mA damit.
Mike Beh schrieb: > In Kollektorschaltung gibt es eine hohe Strom- aber keine > Spannungsverstärkung, die brauche ich ja auch nicht, wobei mir eine > Stromverstärkung von Faktor 3 (17mA*3) ja völlig ausreichen würde. dann erzähl mal wie hoch dein Basisstrom ist wenn du schon sowas behauptest Das ist ein Optokoppler und da gibt es allenfalls den CTR, gute wären z.B. CNY17-F3 für 300%, das wären deine 3x17mA Mike Beh schrieb: > In Kollektorschaltung gibt es eine hohe Strom- aber keine > Spannungsverstärkung, Spannungsverstärkung? Dein Relais will in erster Linie Strom und wie ist der Unterschied zwischen Collector und Emitter Strom? kennst du den? wobei der siehe unten nicht maximal fliessen kann. BTW. Die Emitterspannung ist bei der Kollektorschaltung immer ca. 0,7V geringer als die Basisspannung durch den PN Übergang und das gößtmögliche Potenzial ist hier auch vom Kollektor nur 5V sollten also nie 5V am Emitter rauskommen selbst wenn die Basis geflutet aus der LED von Photonen 5V hat. Kurz und knapp, Lasten auch am Optokoppler immer in den Kollektor, Ausnahme Emitterfolger.
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Mike Beh schrieb: > ... ist die selbst induzierte Spannung aus den Relaisspulen beim > Abschalten von 5->0V tatsächlich >30V und brauch ich dann noch Freilaufdioden? Nicht beim Abschalten von 5->0V sondern beim Abschalten von 40->0mA. Und "JA", die 30V werden ohne Freilaufdiode locker erreicht, wenn der Transistor zügig abschaltet. Die Induktionsspannung ist proportional zu Abschaltgeschwindigkeit. Als Freilaufdiode kannst du auch eine LED nehmen, die den Strom verträgt (oder zwei parallel mit jeweils einem kleinen Vorwiderstand).
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