12V Relais über I2C + Optokoppler

[MajorMadness (Gast)]

Hallo zusammen,
Ich möchte eine Schaltung von mir ein wenig erweitern und möchte euch 
bitten den Schaltplan einmal zu überprüfen bevor Ich hier etwas in die 
Luft jage. (Es geht immerhin um 230V.)
Zu meiner Absicht:
Ich möchte mit einem AVR 12V Relais in einem Sicherungskasten ansteuern. 
Zur Umsetzung plane ich dies über I2C mit einem PCF8574(p) zu 
realisieren wegen Portmangel. Das ganze soll aber galvanisch getrennt 
betrieben werden weswegen ich über Optokoppler gehen möchte. Die Relais 
sind Hutschienenrelais bzw Industrierelais. Entweder ELTAKO 
R12-100-12VDC oder Finder 38.51-12VDC, da bin ich mir noch nicht sicher, 
möchte mir aber evt auch die Möglichkeit offen halten 24VDC Relais zu 
verwenden.
Mein Plan war nun über 5V vom MCU einen Optokoppler über Pullup zu 
betreiben (LED zur Anzeige des Status), auf der anderen Seite des 
Optokopplers eine getrennte 12V Versorgung bereitstellen die mit einem 
NPN Transistor das Relay schaltet.
Kommt der Schaltplan so hin und ist es sicher? Ist die Auswahl des KB817 
und BC337 richtig oder sollte ich besser andere Komponenten nehmen?`

Beste Grüße Moritz

[Falk B. (falk)]

@ MajorMadness (Gast)

>Ich möchte mit einem AVR 12V Relais in einem Sicherungskasten ansteuern.
>Zur Umsetzung plane ich dies über I2C mit einem PCF8574(p) zu
>realisieren wegen Portmangel.

Gut.

> Das ganze soll aber galvanisch getrennt
>betrieben werden weswegen ich über Optokoppler gehen möchte.

Unsinn. Relais haben schon eine Galvanische Trennung.

>Mein Plan war nun über 5V vom MCU einen Optokoppler über Pullup zu
>betreiben (LED zur Anzeige des Status), auf der anderen Seite des
>Optokopplers eine getrennte 12V Versorgung bereitstellen die mit einem
>NPN Transistor das Relay schaltet.

Warum? Hast du soooo viel Angst vor Strom? Dann lass es bleiben.
Oder mach es wie jeder, ohne Optokoppler.

>Kommt der Schaltplan so hin

Ja, aber es fehlen Verbindungspunkte im Schaltplan. 100nF am PCF könnten 
auch nicht schaden.

Trotzdem sind Optokoppler hier Unsinn. Nimm einfach einen Inverter ala 
74HC04 und dahinter deinen Transistor, das reicht. ULN2803 hat alles 
integriert für 8 Kanäle.

[Harald W. (wilhelms)]

MajorMadness schrieb:

> Das ganze soll aber galvanisch getrennt
> betrieben werden weswegen ich über Optokoppler gehen möchte.

Zumindestens, wenn 5V und 12V Ground miteinander verbunden sind,
macht das wenig Sinn.

[Major M. (major_m)]

Hallo und erstmal danke für die schnellen Antworten.
Falk Brunner schrieb:
> Unsinn. Relais haben schon eine Galvanische Trennung.
...
> Warum? Hast du soooo viel Angst vor Strom? Dann lass es bleiben.
Oder mach es wie jeder, ohne Optokoppler.
Ja, weiß ich, die 230V und 12V sind von einander getrennt. Mir ist es 
trotzdem lieber die Stromversorgung des MCU und der Relais zu trennen. 
Dafür setzte Ich in den Schaltschrank ein AC-DC Modul ein der die 
Versorgung dieses Teils übernimmt und eine 4 Adrige Leitung vom MCU 
(+,-,I²C) für den Rest. Ist zwart doppelt sicher aber für mich ok. Ich 
schließe ja auch 2 mal die Tür ab. :D
Ich habe keine Angst vor Strom und nur weil jeder es so macht heißt es 
nicht das es gut sein muss. 12V neben 5V zu den Relais zu leiten ist 
zwar möglich aber bei 19Cent für nen Opto, warum nicht? Es schadet ja 
nicht wenn ich beides trenne.

> Ja, aber es fehlen Verbindungspunkte im Schaltplan. 100nF am PCF könnten
auch nicht schaden.
Stimmt, Caps habe ich noch keine verbaut... Kommen noch, danke. Nur 
welche Verbindungen Fehlen?
PCF8574 INT muss man doch nicht anschließen, VDD/A0 an 5V genau wie P1 
der Opto uber R1 und LED, VSS an GND von AVR.
12V an Wago zum Relay, P4 des Opto und Freilauf Diode, GND1 (12V) an 
Pin3 über R2 an Base T1 und Minus vom Relay.
Mir fällt nicht auf was fehlt. Sry...

> Zumindestens, wenn 5V und 12V Ground miteinander verbunden sind,
macht das wenig Sinn.
Sind Sie nicht. 5V kommen vom MCU Spannungswandler/Netzteil im 
Schaltplan GND, 12V ist eigenes Netzteil mit GND1. Nirgens ne Verbindung 
vorhanden. Eigentlich sogar 3 getrennte Kreise:
1. 5V MCU mit allem drum und dran
2. 12V zum Schalten der relays
3. 230V Netzspannung (die hängen auch nochmal in eigenem Schrank mit FI)

Grüße

Achso, war zuerst nicht angemeldet, daher die 2 Namen. Sry ;)

[Falk B. (falk)]

@ Major M. (major_m)

>Ja, weiß ich, die 230V und 12V sind von einander getrennt.

Dann tu das, wenn es dich glücklich macht.

>Stimmt, Caps habe ich noch keine verbaut... Kommen noch, danke. Nur
>welche Verbindungen Fehlen?

Die VerbindungsPUNKTE! Jede T-Abzweigung braucht einen, damit es ein 
ordentlicher Schaltplan ist. Die macht Eagle eigentlich automatisch, wer 
weiß wie du das geschafft hast, die Leitungen ohne Punkt zu verbinden.

[Harald W. (wilhelms)]

Falk Brunner schrieb:
> @ Major M. (major_m)
>
>>Ja, weiß ich, die 230V und 12V sind von einander getrennt.
>
> Dann tu das, wenn es dich glücklich macht.

Dann sollten allerdings auch der Relaistreber und das Netzteil
in der Nähe der Relais und getrennt vom µC untergebracht werden.
So würde man einen gewissen Schutz vor Extremereignissen wie z.B.
Blitzeinschlag in den Verteilerkasten bekommen.
Gruss
Harald

[Falk B. (falk)]

@ Harald Wilhelms (wilhelms)

>Dann sollten allerdings auch der Relaistreber und das Netzteil
>in der Nähe der Relais und getrennt vom µC untergebracht werden.

Nö, es reicht, wenn man den Optokoppler optimal ins Layout einbaut. Mehr 
Isolationsstrecke kriegst du so oder so nicht, egal wo der Optokoppler 
platziert ist.

>So würde man einen gewissen Schutz vor Extremereignissen wie z.B.
>Blitzeinschlag in den Verteilerkasten bekommen.

Nö.

[Major M. (major_m)]

Hi
danke für den vielen input und die Info's. Werde das Layout entsprechend 
der Tips und anderen Infos aufbauen. Falls ich nicht nochmal um Hilfe 
schreie wird es so geklappt haben. ;)

Grüße