Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Optokoppler der mit negativer Spannung funktioniert ?


von Eddie S. (kyosho)


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Hallo Leute,

ich habe mich über meine Frage vorher informiert, ich fand nur einen 
Theard, der meine Frage jedoch nicht beantworten konnte.
Gibt es Optokoppler wo man sowohl an der Primäseite als auch 
Sekundärseite negative Spannung anlegen kann ? Es soll quasie so sein, 
wenn negative Spannung an Primärseite ankommt, soll negative Spannung an 
Sekundärseite durchgeschaltet werden und andersrum.

Vom Aufbau her wäre der PC827 glaube ich gut ,aber im Datenblatt steht 
nichts von neg. Spannung.

Danke im Vorraus

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Eddie S. schrieb:
> Gibt es Optokoppler wo man sowohl an der Primäseite als auch
> Sekundärseite negative Spannung anlegen kann ?
Was ist denn deine Aufgabe? Wofür brauchst du sowas? Welche Spannungen 
und Ströme sollen wie oft damit geschaltet werden?

: Bearbeitet durch Moderator
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Eddie S. schrieb:
> Vom Aufbau her wäre der PC827 glaube ich gut

Wenn du die LEDn des doppelten Optokoppler antiparallel schaltest und 
die beiden Phototransistoren auf der anderen Seite parallel, solltest du 
das haben, was du möchtest.
Die LED, die gerade sperrt, sieht ja nie mehr als die Durchlassspannung 
der leitenden LED, so das da keine unzulässig hohen Sperrspannungen an 
der LED stehen.
Ahh, ich lese gerade, das du auf der Phototransistorseite das auch 
machen willst - das ist m.E. nicht so easy. Könnte sein, das du dann 
besser mit einem LDR fährst - oder einem PhotoMOS.

: Bearbeitet durch User
von tex (Gast)


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Nein, das können Optokoppler nicht. Man kann sich sowas bauen, aber 
vermutlich nicht fertig kaufen. Das Stichwort zur "Sekundärseite" wäre 
H-Brücke und die "Primärseite" wären dann zwei Optokoppler.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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... oder ein Relais.
Deshalb meine Fragen.

von Michael B. (laberkopp)


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Eddie S. schrieb:
> Es soll quasie so sein,
> wenn negative Spannung an Primärseite ankommt, soll negative Spannung an
> Sekundärseite durchgeschaltet werden und andersrum.

Nein, natürlich gibt es so was nicht, denn dein hingeschwurbeltes 
"positive Spannung" könnte ja 0.01mV bis 10000 Gigavolt sein.

Und wenn du nur von "positiver" und "negativer" Spannung redest, gibt es 
nicht mal eine Null, denn eine real gemessene analoge Spannung ists chon 
alleine durch Quellenrauschen immer entweder gering positiv oder gering 
negativ, echtes 0 gibt es nicht.

Auch weiss man nicht ob 1V hinein zu 1V heras führen soll, oder schon 
0.5V hinein zu 5V hinaus ebenso wie 500V rein zu 5V raus.

Deine Fragestellung war also dumm.

von Eddie S. (kyosho)


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Erstmal Danke für die schnellen Antworten und euere Zeit.

Ich möchte mit dem Signal von der Sekundärseite aus einen IGBT 
ansteuern.
Die negative Spannung soll für schnelles ausschalten sein.
Der IGBT dient als Schalter für einen Tiefsetz/Hochsetzsteller.
Frequenz denke ich bis 2KHZ.

Vor dem Optokoppler  habe ich einen Komperator. Der gibt mir halt im 
Bezug was vorher passiert entweder die +15V oder -15V.

An Primärseite würden +-15V andliegen und an der Sekundärseite auch 
jeweil 15 und -15. Wieviel Strom kann ich nicht genau sagen, unter 1A.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Eddie S. schrieb:

> Gibt es Optokoppler wo man sowohl an der Primäseite als auch
> Sekundärseite negative Spannung anlegen kann ? Es soll quasie so sein,
> wenn negative Spannung an Primärseite ankommt, soll negative Spannung an
> Sekundärseite durchgeschaltet werden und andersrum.

Du hast Optokoppler nicht verstanden. Auf der Eingangsseite ist ein 
Optokoppler eine simple LED. Die kannst du je nach Polung mit einer 
positiven oder negativen Spannung ansteuern. Aber eben mit der Betonung 
auf "oder".

Auf der Ausgangsseite sind die meisten Optokoppler ein Fototransistor. 
Der funktioniert dann wie ein Schalter. Wenn die LED leuchtet, ist der 
Schalter geschlossen, sonst offen. Was du mit diesem Schalter anstellst, 
ist deiner Phantasie überlassen. Du kannst damit eine positive Spannung 
schalten. Oder eine negative. Oder sonstwas.

Wenn du glaubst, eine Schaltung zu brauchen, die bei einer positiven 
Spannung am Eingang eine positive Spannung am Ausgang ausgibt und bei 
einer negativen Spannung am Eingang eine negative Spannung am Ausgang, 
dann geht das nicht mit einem Optokoppler. Dazu könnte man zwei 
Optokoppler passend verschalten.

Aber vermutlich brauchst du sowas gar nicht. Denn Digitalsignale (und 
was anderes kannst du mit einem Optokoppler erstmal nicht übertragen) 
haben auch dann wenn sie mit positiven und negativen Spannungen 
arbeiten, trotzdem nur zwei Zustände. Und die kann man auf "LED an" und 
"LED aus" übertragen. Um am Ein- und Ausgang wieder auf positive und 
negative Spannungen zu kommen, verwendet man passende Pegelwandler.

von Eddie S. (kyosho)


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Axel S. schrieb:
> Eddie S. schrieb:
>
>> Gibt es Optokoppler wo man sowohl an der Primäseite als auch
>> Sekundärseite negative Spannung anlegen kann ? Es soll quasie so sein,
>> wenn negative Spannung an Primärseite ankommt, soll negative Spannung an
>> Sekundärseite durchgeschaltet werden und andersrum.
>
> Du hast Optokoppler nicht verstanden. Auf der Eingangsseite ist ein
> Optokoppler eine simple LED. Die kannst du je nach Polung mit einer
> positiven oder negativen Spannung ansteuern. Aber eben mit der Betonung
> auf "oder".


>
> Auf der Ausgangsseite sind die meisten Optokoppler ein Fototransistor.
> Der funktioniert dann wie ein Schalter. Wenn die LED leuchtet, ist der
> Schalter geschlossen, sonst offen. Was du mit diesem Schalter anstellst,
> ist deiner Phantasie überlassen. Du kannst damit eine positive Spannung
> schalten. Oder eine negative. Oder sonstwas.

Das Prinzip habe ich  verstanden.
>
> Wenn du glaubst, eine Schaltung zu brauchen, die bei einer positiven
> Spannung am Eingang eine positive Spannung am Ausgang ausgibt und bei
> einer negativen Spannung am Eingang eine negative Spannung am Ausgang,
> dann geht das nicht mit einem Optokoppler. Dazu könnte man /zwei/
> Optokoppler passend verschalten.
>
Genau das brauche Ich auch. Wie könnte ich das verschalten ?

> Aber vermutlich brauchst du sowas gar nicht. Denn Digitalsignale (und
> was anderes kannst du mit einem Optokoppler erstmal nicht übertragen)
> haben auch dann wenn sie mit positiven und negativen Spannungen
> arbeiten, trotzdem nur zwei Zustände. Und die kann man auf "LED an" und
> "LED aus" übertragen. Um am Ein- und Ausgang wieder auf positive und
> negative Spannungen zu kommen, verwendet man passende Pegelwandler.

Ich habe Analoge Singnale anliegen , nicht Digitale. Die Signale kommen 
vom Komperator nicht vom Arduino an den Optokoppler.

von Harald W. (wilhelms)


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Eddie S. schrieb:

> Es soll quasie so sein,
> wenn negative Spannung an Primärseite ankommt, soll negative Spannung an
> Sekundärseite durchgeschaltet werden und andersrum.

Was positiv und was negativ ist, ist Definitionssache. Wenn Du Deinen
Nullpunkt in die Mitte Deiner Betriebsspannung legst, ist alles unter
der Mitte negativ und alles oberhalb der Mitte positiv. Auf diese
Art und Weise kann man z.B. auch Audiosignale problemlos über Opto-
koppler übertragen.

von Michael B. (laberkopp)


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Eddie S. schrieb:
> Ich möchte mit dem Signal von der Sekundärseite aus einen IGBT
> ansteuern.

Es gibt also keine 0V, sondenr nur +15V (enigeschaltet) und -15V 
(ausgeschaltet).

Da der Optokoppler die 15V nicht zaubern kann, brauchst du eine 
Spannungsversorgung relativ zum Emitter des IGBT von +/-15V.

Daran konnt ein normaler Optokopplerphototransistor, und weil du dein 
Gate des IGBT schnell schalten willst, ein Gatee-Treiber
1
               +-----------+------------------  +15V
2
               |           |
3
             |/            | BC337
4
  Phototrans |           |/           |
5
             |>     .----|            |
6
               |    |    |>        ||-+
7
               |    |      |       ||   IGBT
8
               o----o      o-------||>+  
9
               |    |      |          |
10
              .-.   |    |<           |
11
           15k| |   '----|            +------- 0V
12
              '-'        |\           |
13
               |           | BC327     
14
               +-----------+------------------ -15V
Und kaum macht man's richtig, kommt man ohne Phantasie-Spezialbauteile 
aus.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Eddie S. schrieb:
> Ich habe Analoge Singnale anliegen , nicht Digitale. Die Signale kommen
> vom Komperator nicht vom Arduino an den Optokoppler.

Wenn die Signale aus dem Ausgang eines Komparators kommen, sind sie aber 
digital, das ist ja der Witz an einem Komparator. Am besten malst du mal 
auf, was du vorhast.
Sicher ist jedenfalls, das der kleine PC827 nicht direkt einen IGBT mit 
den geforderten kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten ansteuern kann. Es 
könnte sein, das du so etwas wie einen Gatedriver Optokoppler suchst, 
z.B. HCPL3180 oder so.

: Bearbeitet durch User
von Eddie S. (kyosho)


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Michael B. schrieb:
> Eddie S. schrieb:
>> Ich möchte mit dem Signal von der Sekundärseite aus einen IGBT
>> ansteuern.
>
> Es gibt also keine 0V, sondenr nur +15V (enigeschaltet) und -15V
> (ausgeschaltet).

Gnaz Genau.
>
> Da der Optokoppler die 15V nicht zaubern kann, brauchst du eine
> Spannungsversorgung relativ zum Emitter des IGBT von +/-15V.

Ja, sorry habe ich nicht erwähnt. +15 /-15 baue ich mir auf.
>
> Daran konnt ein normaler Optokopplerphototransistor, und weil du dein
> Gate des IGBT schnell schalten willst, ein Gatee-Treiber
>
>
1
>                +-----------+------------------  +15V
2
>                |           |
3
>              |/            | BC337
4
>   Phototrans |           |/           |
5
>              |>     .----|            |
6
>                |    |    |>        ||-+
7
>                |    |      |       ||   IGBT
8
>                o----o      o-------||>+
9
>                |    |      |          |
10
>               .-.   |    |<           |
11
>            15k| |   '----|            +------- 0V
12
>               '-'        |\           |
13
>                |           | BC327
14
>                +-----------+------------------ -15V
15
>
> Und kaum macht man's richtig, kommt man ohne Phantasie-Spezialbauteile
> aus.

Der Phototransistor wäre also  ein normaler Optokoppler  und dann 
schalte ich noch diese Schaltung zu ? Ich kappiere nicht genau wie die 
15 /-15 zum IGBT abwechselnd ankommen.

von Eddie S. (kyosho)


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Matthias S. schrieb:
> Eddie S. schrieb:
>> Ich habe Analoge Singnale anliegen , nicht Digitale. Die Signale kommen
>> vom Komperator nicht vom Arduino an den Optokoppler.
>
> Wenn die Signale aus dem Ausgang eines Komparators kommen, sind sie aber
> digital, das ist ja der Witz an einem Komparator. Am besten malst du mal
> auf, was du vorhast.
> Sicher ist jedenfalls, das der kleine PC827 nicht direkt einen IGBT mit
> den geforderten kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten ansteuern kann. Es
> könnte sein, das du so etwas wie einen Gatedriver Optokoppler suchst,
> z.B. HCPL3180 oder so.

So ein Gatedriver-Optokoppler wäre gut, nur muss ich den IGBT mit neg. 
Spannung ausschalten. Das kann man damit meines wissens nicht tun.

 Einen richtigen Schaltplan habe ich noch nicht, ich gucke das ich was 
aufmale und reinstelle.

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


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Eddie S. schrieb:
> Axel S. schrieb:

>> Du hast Optokoppler nicht verstanden.
...

>> Wenn du glaubst, eine Schaltung zu brauchen, die bei einer positiven
>> Spannung am Eingang eine positive Spannung am Ausgang ausgibt und bei
>> einer negativen Spannung am Eingang eine negative Spannung am Ausgang,
>> dann geht das nicht mit einem Optokoppler. Dazu könnte man /zwei/
>> Optokoppler passend verschalten.

> Genau das brauche Ich auch.

Nein. Brauchst du nicht.

>> Aber vermutlich brauchst du sowas gar nicht. Denn Digitalsignale (und
>> was anderes kannst du mit einem Optokoppler erstmal nicht übertragen)
>> haben auch dann wenn sie mit positiven und negativen Spannungen
>> arbeiten, trotzdem nur zwei Zustände. Und die kann man auf "LED an" und
>> "LED aus" übertragen. Um am Ein- und Ausgang wieder auf positive und
>> negative Spannungen zu kommen, verwendet man passende Pegelwandler.

Du willst einen IGBT schalten. Das sind zwei Zustände. "Ein" und "Aus". 
Das ist also genau was ich hier gesagt habe. Daß du dann auf der Seite 
mit dem IGBT +15V für "ein" und -15V für "aus" haben willst, ist ein 
Detail, das auf der Eingangsseite des Optokopplers vollkommen irrelevant 
ist. Da gibt es nur "ein" und "aus" respektive "LED leuchtet" und "LED 
leuchtet nicht".

Um das digitale Signal aus dem Optokoppler in +/-15V umzuwandeln, 
brauchst du einen entsprechenden Pegelwandler. Kannst du entweder 
diskret aufbauen wie von Michael oben vorgeschlagen. Oder du nimmst 
gleich einen Gate-Treiber; der ist nämlich für das schnelle Schalten 
eines MOSFET oder IGBT optimiert. Und wenn du einen passenden findest, 
dann kannst du auch gerne einen solchen Treiber nehmen, der den 
Optokoppler gleich eingebaut hat. Dabei lernst du dann zwar am wenigsten 
über Schaltungstechnik, aber diesbezüglich sollten wir uns ohnehin 
keinen großen Hoffnungen hingeben ...

> Ich habe Analoge Singnale anliegen , nicht Digitale. Die Signale kommen
> vom Komperator

Au weia. Und du darfst wirklich schon mit IGBT (und dann vermutlich viel 
Spannung und Strom) spielen? Fang doch mit was kleinerem an. Laß eine 
LED blinken.

von Eddie S. (kyosho)


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Aber der IGBT soll die Signale von einem Arduino per PWM bekommen.  Ich 
möchte wenn vom Arduino 0V ankommen ,also der IGBT aus sein soll die -15 
anliegen haben. Wenn der Arduino auf 5 V springt ,möchte ich die 15V 
anliegen haben. Der Komperator soll dann mit einer Referenzspannung 
vergleichen ob 0V oder 5V anliegen und entsprechend 15V oder -15 
durchschalten.

Könnte ich direkt so den Gate vom IGBT anschließen wäre ja alles gut , 
aber ich brauche die galvanische Trennung.

Ich dachte ich könnte das mit zwei Optokopplern realisieren. Wenn +15 
ankommt, schaltet der obere Optokoppler und schaltet die auf dem 
Phototransistor anliegenden +15 zum Gate durch.

Wenn -15 ankommen, schaltet der untere Optokoppler und macht den IGBT 
aus.

Wenn ich die Schaltung oben übernehmen würde verstehe ich nicht zu 
welchen Zeitpunkten die -15 anliegen und zu welchen die +15.


Ich darf damit spielen , aber bevor Ich schließe das nicht alleine 
an,außerdem muss das nicht perfekt funktionieren :)).

von S.Siebenhaar (Gast)


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Für die Primärseite gilt: Schließ ihn einfach anders herum an. Ich weiß, 
das ist schrecklich kompliziert.
Für die Sekundärseite gilt: Es gibt extra, für diesen Zweck 
"Leistungsoptokoppler" mit richtig viel Treiberleistung für FETs und 
IGBTs.

von Der Andere (Gast)


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Eddie S. schrieb:
> außerdem muss das nicht perfekt funktionieren

Bei IGBT heisst das aber meist: Entweder es funktioniert perfekt, oder 
es fliegt dir noch perfekter um die Ohren. Und das "um die Ohren 
fliegen" ist je nach Leistung durchaus wörtlich zu nehmen.

Deshalb der gutgemeinte Rat erst mal mit den Grundlagen bei 20mA (sprich 
Led schalten) anfangen, ehe man in den Bereich von einigen 10 (100) 
Ampere und hoher Spannung geht.

von Harald W. (wilhelms)


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Eddie S. schrieb:

> Ich möchte wenn vom Arduino 0V ankommen, also der IGBT aus
> sein soll die -15 anliegen haben. Wenn der Arduino auf 5 V
> springt ,möchte ich die 15V  anliegen haben. Der Komperator
> soll dann mit einer Referenzspannung vergleichen ob 0V oder
> 5V anliegen und entsprechend 15V oder -15 durchschalten.
> Könnte ich direkt so den Gate vom IGBT anschließen wäre ja
> alles gut, aber ich brauche die galvanische Trennung.

Die Umsetzung auf +-15V macht erst nach der galvanischen
Trennung Sinn. D.h. Du brauchst nur einen gewöhnlichen OK
zur Trennung. Auf der Sekundärseite setzt Du dann mit einem
Pegelwandler das OK-Signal in ein +-15V Signal zur Steuerung
des IGBT um. Natürlich brauchst Du auf der Sek.-Seite auch
eine galvanische getrennte Stromversorgung für die +-15V.

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


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Eddie S. schrieb:
> Aber der IGBT soll die Signale von einem Arduino per PWM bekommen.  Ich
> möchte wenn vom Arduino 0V ankommen ,also der IGBT aus sein soll die -15
> anliegen haben. Wenn der Arduino auf 5 V springt ,möchte ich die 15V
> anliegen haben. Der Komperator soll dann mit einer Referenzspannung
> vergleichen ob 0V oder 5V anliegen und entsprechend 15V oder -15
> durchschalten.

1. das heißt Komparator, nicht Komperator. Ja, mit "a"
2. du brauchst den nicht auf der Arduino-Seite

Dein 0V/5V Signal ist digital. Und du kannst damit problemlos den 
Optokoppler direkt ansteuern. Die Pegelwandlung auf +/-15V brauchst du - 
wenn überhaupt - dann nur auf der potentialgetrennten IGBT-Seite.

> Ich dachte ich könnte das mit zwei Optokopplern realisieren. Wenn +15
> ankommt, schaltet der obere Optokoppler und schaltet die auf dem
> Phototransistor anliegenden +15 zum Gate durch.

Du denkst viel zu kompliziert. Das ist wie ein Lichtschalter. Da hast du 
auch bloß einen Schalter, der entweder ein oder aus ist. Du brauchst 
keinen zweiten Schalter um das Licht auszuschalten.

> Wenn ich die Schaltung oben übernehmen würde verstehe ich nicht zu
> welchen Zeitpunkten die -15 anliegen und zu welchen die +15.

Es liegen immer entweder +15V an - wenn die LED im Optokoppler an ist. 
Oder eben -15V. Es gibt nur diese zwei Zustände.

Wobei ich als noch-nie-einen-IGBT-verwendet-habender mich gerade frage, 
ob der IGBT wirklich mit einer negativen Spannung ausgeschaltet werden 
muß. Oder ob nicht - wie bei einem Leistungs-MOSFET - eine Gatespannung 
von 0V schon vollkommen ausreicht. Natürlich mit hinreichend 
Entladestrom, um insbesondere die Miller-Kapazität mit auszuräumen. Wenn 
ich mir die Datenblätter von IGBT-Treibern ansehe, dann schalten die 
alle mit 0V aus. OK, ich sehe gerade bei ST, daß die eine extra "Miller 
Clamp" implementieren. Explizit als Alternative zu einer negativen 
Gatespannung.

Aber wenn die +/-15V eine harte Anforderung sind, dann mußt du halt in 
den sauren Apfel beißen und eine potentialgetrennte Versorgung mit 
+/-15V bereitstellen. Der Aufwand für den Treiber ist marginal, 
zumindest wenn man den diskret aufbaut. Einen integrierten Treiber mit 
bipolarem Ausgang habe ich auf die Schnelle gar nicht gefunden. Aber 
geben wird es das vermutlich schon.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Axel S. schrieb:
> Einen integrierten Treiber mit
> bipolarem Ausgang habe ich auf die Schnelle gar nicht gefunden. Aber
> geben wird es das vermutlich schon.

Das wäre dann als Gatetreiber Optokoppler der HCPL3120. Den kann man, 
wenn man möchte, mit +15/-15V betreiben (Vcc max. ist 30V) und mit dem 
Ausgang direkt aufs Gate schalten (wobei meinereiner gerne doch noch 
einen Gatewiderstand spendiert). Liefert bis zu 2A Minimum Peak und wäre 
(abgesehen von der Speisung) die Ein-Bauteil-Lösung.
Aber, wie oben schon beschrieben, schaltet ein IGBT auch bei 0V Uge 
sicher ab.

von MaWin (Gast)


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Eddie S. schrieb:
> Der Phototransistor wäre also  ein normaler Optokoppler  und dann
> schalte ich noch diese Schaltung zu ? Ich kappiere nicht genau wie die
> 15 /-15 zum IGBT abwechselnd ankommen.

Was soll sonst ankommen ? Bei +15V und -15V  Versorgung wird abwechselnd 
die -15V oder die +15V zum IGBT Gate durchgeschaltet, je nach dem ob der 
Phototransistor im Optokoppler ein oder aus ist.

von Eddie S. (kyosho)


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Axel S. schrieb:
> Eddie S. schrieb:
>> Aber der IGBT soll die Signale von einem Arduino per PWM bekommen.  Ich
>> möchte wenn vom Arduino 0V ankommen ,also der IGBT aus sein soll die -15
>> anliegen haben. Wenn der Arduino auf 5 V springt ,möchte ich die 15V
>> anliegen haben. Der Komperator soll dann mit einer Referenzspannung
>> vergleichen ob 0V oder 5V anliegen und entsprechend 15V oder -15
>> durchschalten.
>
> 1. das heißt Komparator, nicht Komperator. Ja, mit "a"
> 2. du brauchst den nicht auf der Arduino-Seite


1.Entschuldige
2. Ok , werde ich umsetzen

>
> Dein 0V/5V Signal ist digital. Und du kannst damit problemlos den
> Optokoppler direkt ansteuern. Die Pegelwandlung auf +/-15V brauchst du -
> wenn überhaupt - dann nur auf der potentialgetrennten IGBT-Seite.

Ja brauche ich. Nicht unbedingt 15 , können auch weniger sein ,aber es 
ist eine Anforderung den negativ auszuschalten.
>
>> Ich dachte ich könnte das mit zwei Optokopplern realisieren. Wenn +15
>> ankommt, schaltet der obere Optokoppler und schaltet die auf dem
>> Phototransistor anliegenden +15 zum Gate durch.
>
> Du denkst viel zu kompliziert. Das ist wie ein Lichtschalter. Da hast du
> auch bloß einen Schalter, der entweder ein oder aus ist. Du brauchst
> keinen zweiten Schalter um das Licht auszuschalten.

>
>> Wenn ich die Schaltung oben übernehmen würde verstehe ich nicht zu
>> welchen Zeitpunkten die -15 anliegen und zu welchen die +15.
>
> Es liegen immer entweder +15V an - wenn die LED im Optokoppler an ist.
> Oder eben -15V. Es gibt nur diese zwei Zustände.

Ok, also  wenn der Optokoppler  vom Arduino Low bekommt, die LED also 
nicht angeht und der Transistor nicht durchschaltet kommen die -15V mit 
dieser Schaltung an und wenn vom Arduino High ankommt, die LED angeht, 
dann schaltet der Phototransistor die +15 durch ? So wäre das super, nur 
ist es nicht so das wenn die 15V ankommen beide BC337 schalten und 
sowohl -15 als auch 15 anliegen ?
Sorry wenn ich nervig bin.

>
> Wobei ich als noch-nie-einen-IGBT-verwendet-habender mich gerade frage,
> ob der IGBT wirklich mit einer negativen Spannung ausgeschaltet werden
> muß. Oder ob nicht - wie bei einem Leistungs-MOSFET - eine Gatespannung
> von 0V schon vollkommen ausreicht. Natürlich mit hinreichend
> Entladestrom, um insbesondere die Miller-Kapazität mit auszuräumen. Wenn
> ich mir die Datenblätter von IGBT-Treibern ansehe, dann schalten die
> alle mit 0V aus. OK, ich sehe gerade bei ST, daß die eine extra "Miller
> Clamp" implementieren. Explizit als Alternative zu einer negativen
> Gatespannung.

Eigentlich sind 0V in Ordnung ja .
>
> Aber wenn die +/-15V eine harte Anforderung sind, dann mußt du halt in
> den sauren Apfel beißen und eine potentialgetrennte Versorgung mit
> +/-15V bereitstellen. Der Aufwand für den Treiber ist marginal,
> zumindest wenn man den diskret aufbaut. Einen integrierten Treiber mit
> bipolarem Ausgang habe ich auf die Schnelle gar nicht gefunden. Aber
> geben wird es das vermutlich schon.

Ich mache die potentialgetrennte Versorgung ,das ist nicht so schlimm.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Eddie S. schrieb:
> So wäre das super, nur
> ist es nicht so das wenn die 15V ankommen beide BC337 schalten und
> sowohl -15 als auch 15 anliegen ?

Aber das sind doch nur 2 Emitterfolger. Und einer ist ein PNP und der 
andere ein NPN. Emitterfolger folgen mit der Spannung am Emitter der 
Spannung an der Basis und genau das passiert hier. Gut, du wirst an dem 
Emittern nicht ganz +/-15V bekommen, sondern etwa 0,6V weniger. Aber das 
spielt hier keine Rolle. Steck dir die Schaltung mal auf dem Steckbrett 
zusammen oder im Simulator und benutze entweder einen Optokoppler oder 
einen Schalter zum Ausprobieren.

: Bearbeitet durch User
von Eddie S. (kyosho)


Angehängte Dateien:

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Matthias S. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Einen integrierten Treiber mit
>> bipolarem Ausgang habe ich auf die Schnelle gar nicht gefunden. Aber
>> geben wird es das vermutlich schon.
>
> Das wäre dann als Gatetreiber Optokoppler der HCPL3120. Den kann man,
> wenn man möchte, mit +15/-15V betreiben (Vcc max. ist 30V) und mit dem
> Ausgang direkt aufs Gate schalten (wobei meinereiner gerne doch noch
> einen Gatewiderstand spendiert). Liefert bis zu 2A Minimum Peak und wäre
> (abgesehen von der Speisung) die Ein-Bauteil-Lösung.
> Aber, wie oben schon beschrieben, schaltet ein IGBT auch bei 0V Uge
> sicher ab.


Wäre denn der Ausgang dann auch bipolar ? Sprich wenn am Ausgang etwa 
-15 sind, dass er auch -15 durschaltet ? Sowas habe ich nähmlich nicht 
gefunden, aus dem Datenblatt werde ich nicht ganz schlau.

Theoretisch brauche ich ja nur am Ausgang die -15 und +15. Der Eingang 
wird mit 0V und 5V versorgt.

Zwar dachte ich anfangs ich solle zwar mit einem Komperator die -15 und 
+15 durchschalten ,aber die anderen meinten den brauche ich nicht, also 
arbeite ich erstmal mit den 0 und 5 vom Arduino.

: Bearbeitet durch User
von Eddie S. (kyosho)


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Matthias S. schrieb:
> Eddie S. schrieb:
>> So wäre das super, nur
>> ist es nicht so das wenn die 15V ankommen beide BC337 schalten und
>> sowohl -15 als auch 15 anliegen ?
>
> Aber das sind doch nur 2 Emitterfolger. Und einer ist ein PNP und der
> andere ein NPN. Emitterfolger folgen mit der Spannung am Emitter der
> Spannung an der Basis und genau das passiert hier. Gut, du wirst an dem
> Emittern nicht ganz +/-15V bekommen, sondern etwa 0,6V weniger. Aber das
> spielt hier keine Rolle. Steck dir die Schaltung mal auf dem Steckbrett
> zusammen oder im Simulator und benutze entweder einen Optokoppler oder
> einen Schalter zum Ausprobieren.

Vielen Dank , das werde Ich machen!

Im Anhang habe ich mein "Schaltbild".

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Eddie S. schrieb:
> Im Anhang habe ich mein "Schaltbild".

Wie wäre es mit einem Vorwiderstand vor der Optokoppler-Sende-LED?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Eddie S. schrieb:
> Wäre denn der Ausgang dann auch bipolar ? Sprich wenn am Ausgang etwa
> -15 sind, dass er auch -15 durschaltet ? Sowas habe ich nähmlich nicht
> gefunden, aus dem Datenblatt werde ich nicht ganz schlau.

Wer nämlich mit h schreibt, ist...

Die Jungs von Hewlett Packard haben doch sogar einen Teil der 
Innenschaltung abgebildet, da sehe ich ganz deutlich eine Push-Pull - 
(auch Gegentaktendstufe genannt) Endstufe gezeichnet.

> einem Komperator
ich bin normalerweise nicht so, aber das Dings heisst wirklich 
Komparator

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Eddie S. schrieb:
> Theoretisch brauche ich ja nur am Ausgang die -15 und +15. Der Eingang
> wird mit 0V und 5V versorgt.

Das hast du brav wiederholt.

Aber deine Schaltung ist noch nicht vollständig, und die Pegel die du an 
den Emitter des Optokopplers geschrieben hast, stimmen nicht.

Wichtig ist: der Emitter des IGBT muß mit dem Mittelpunkt (aka 0V) der 
+/-15V Versorgung auf der Hochspannungsseite verbunden sein. Denn auf 
diesen Punkt beziehen sich alle Spannungsangaben dieser Seite.

Und zweitens: die Spannung am Emitter des Optokopplers wechselt zwischen 
+15V und -15V. Nicht zwischen +15V und 0V.

Ganz zum Schluß noch: die LED im Optokoppler braucht wie jede andere LED 
einen Vorwiderstand.

von Rasputin (Gast)


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Und vor allem muss der "untere" Transistor ein PNP-Typ sein! So wird das 
nicht funktionieren.

Eddie S. schrieb:
> Im Anhang habe ich mein "Schaltbild".

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


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Rasputin schrieb:
> Und vor allem muss der "untere" Transistor ein PNP-Typ sein!

Oops. Das hat er also auch falsch abgezeichnet.

Das wird sicher noch lustig. Ich warte dann mal auf Bilder von 
explodierten IGBT und von Fingern mit Brandblasen ...

von Eddie S. (kyosho)


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Matthias S. schrieb:
> Eddie S. schrieb:
>> Wäre denn der Ausgang dann auch bipolar ? Sprich wenn am Ausgang etwa
>> -15 sind, dass er auch -15 durschaltet ? Sowas habe ich nähmlich nicht
>> gefunden, aus dem Datenblatt werde ich nicht ganz schlau.
>
> Wer nämlich mit h schreibt, ist...
>
> Die Jungs von Hewlett Packard haben doch sogar einen Teil der
> Innenschaltung abgebildet, da sehe ich ganz deutlich eine Push-Pull -
> (auch Gegentaktendstufe genannt) Endstufe gezeichnet.


Ja , aber pull zeiht den ja nur auf Masse und nicht auf Minus soweit mir 
bekannt und das ist mir nicht ausreichend.
>
>> einem Komperator
> ich bin normalerweise nicht so, aber das Dings heisst wirklich
> *Komparator*

Ja ,mein Fehler. Werde versuchen korrekter zu schreiben.

von Eddie S. (kyosho)


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Axel S. schrieb:
> Eddie S. schrieb:
>> Theoretisch brauche ich ja nur am Ausgang die -15 und +15. Der Eingang
>> wird mit 0V und 5V versorgt.
>
> Das hast du brav wiederholt.
>
> Aber deine Schaltung ist noch nicht vollständig, und die Pegel die du an
> den Emitter des Optokopplers geschrieben hast, stimmen nicht.
>
> Wichtig ist: der Emitter des IGBT muß mit dem Mittelpunkt (aka 0V) der
> +/-15V Versorgung auf der Hochspannungsseite verbunden sein. Denn auf
> diesen Punkt beziehen sich alle Spannungsangaben dieser Seite.

Aber der IGBT soll ja nicht 15V durschalten. Der wird nur mit den 15/-15 
betrieben. Der hängt an 250V Batteriespannung die er durchschalten 
soll.(siehe bild)
Daher kann ich  nicht die 0V am Emitter  anschließen.
>
> Und zweitens: die Spannung am Emitter des Optokopplers wechselt zwischen
> +15V und -15V. Nicht zwischen +15V und 0V.

Ich hatte das nur für mich geschrieben , da direkt aus dem Emitter ja 
entweder 0 fließen , wenn LED aus und der Phototransistor nicht 
durschaltet oder 15 wenn er durchschltet. Das dann aber -15V und 15V 
durch die Verschaltung entschtehen habe ich jetz kapiert.
>
> Ganz zum Schluß noch: die LED im Optokoppler braucht wie jede andere LED
> einen Vorwiderstand.

Hab ich nun, danke.

von Der Wieder? (Gast)


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Eddie S. schrieb:
> Aber der IGBT soll ja nicht 15V durschalten. Der wird nur mit den 15/-15
> betrieben. Der hängt an 250V Batteriespannung die er durchschalten
> soll.(siehe bild)
> Daher kann ich  nicht die 0V am Emitter  anschließen.

Mach dir erst mal klar welches Potential deine +-15V in Bezug auf die 
Masse der 250V haben.

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


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Eddie S. schrieb:
> Axel S. schrieb:

>> Wichtig ist: der Emitter des IGBT muß mit dem Mittelpunkt (aka 0V) der
>> +/-15V Versorgung auf der Hochspannungsseite verbunden sein. Denn auf
>> diesen Punkt beziehen sich alle Spannungsangaben dieser Seite.
>
> Aber der IGBT soll ja nicht 15V durschalten. Der wird nur mit den 15/-15
> betrieben. Der hängt an 250V Batteriespannung die er durchschalten
> soll.(siehe bild)
> Daher kann ich  nicht die 0V am Emitter  anschließen.

<seufz> Dir fehlen so dermaßen Grundlagen.

Mach dir erstmal klar, daß eine Spannung eine Potentialdifferenz ist. 
Die Angabe einer Spannung benötigt also immer ein Bezugspotential. 
Dieses Bezugspotential hat definitionsgemäß die Spannung 0V und wird oft 
als GND bezeichnet (oder deutsch: "Masse").

Bei Schaltungen mit Potentialtrennung ist die Verwendung von GND immer 
etwas problematisch. Denn einerseits braucht man auf jeder Seite der 
Barriere ein Bezugspotential. Andererseits kann man es nicht auf beiden 
Seiten GND nennen, eben weil die Seiten getrennt sind. Als Abhilfe kann 
man vielleicht zwei verschiedene GND-Symbole verwenden.

Die Steuerspannung für den IGBT ist die Spannung zwischen Gate und 
Emitter. Da der Emitter der Bezugspunkt ist, muß er auf 0V liegen. Ergo: 
mit dem 0V-Punkt der Steuerspannungsquelle verbunden werden. Ebenso die 
Spannung an deiner Batterie. Die 250V liegen zwischen Pluspol und 
Minuspol der Batterie. Damit der Pluspol dann in deiner Schaltung auf 
+250V liegt, muß der Minuspol der Batterie ebenfalls mit dem 0V-Punkt 
(dem Emitter des IGBT) verbunden sein.

Korrekt schreibt man Spannungen übrigens nicht an einzelne Punkte, 
sondern man zeichnet einen Spannungspfeil (der ist gebogen; im Gegensatz 
zu einem Strompfeil, der gerade ist). Der Pfeil zeigt dabei vom 
positiveren Punkt auf den negativeren und am Pfeil steht die Spannung.

Die Notation mit der Spannung an einem Punkt ist eine Abkürzung für 
einen Spannungspfeil, der nach GND zeigt. Und das fällt dir wegen des 
fehlenden GND auf der Hochspannungsseite nun auf die Füße.

von Joachim B. (jar)


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Eddie S. schrieb:
> Hallo Leute,
>
> ich habe mich über meine Frage vorher informiert, ich fand nur einen
> Theard, der meine Frage jedoch nicht beantworten konnte.
> Gibt es Optokoppler wo man sowohl an der Primäseite als auch
> Sekundärseite negative Spannung anlegen kann ? Es soll quasie so sein,
> wenn negative Spannung an Primärseite ankommt, soll negative Spannung an
> Sekundärseite durchgeschaltet werden und andersrum.
>
> Vom Aufbau her wäre der PC827 glaube ich gut ,aber im Datenblatt steht
> nichts von neg. Spannung.
>
> Danke im Vorraus

???


einfach umdrehen ist keine Lösung?

negativ wird doch alles wenn man umpolt!

kommt aus einer Batterie etwa eine positive Spannung?

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Eddie S. schrieb:
> Ja , aber pull zeiht den ja nur auf Masse und nicht auf Minus soweit mir
> bekannt und das ist mir nicht ausreichend.

Du hast immer noch nicht kapiert, das man die sogen. 'Masse' des 
HCPL3120 eben auch auf -15V legen kann, oder? Das ist dann die gleiche 
Schaltung, die dir laberkopp mit Einzelbauteilen aufgemalt hatte.
Der einzige Unterschied ist, das der HCPL unverschämt schnell ist und 
Optokoppler und Gegentaktendstufe in einem Gehäuse vereint. Aber mir 
wirds hier jetzt auch zu doof und ich bin weg.

: Bearbeitet durch User
von Komm Peiler! (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Wobei ich als noch-nie-einen-IGBT-verwendet-habender mich gerade frage,
> ob der IGBT wirklich mit einer negativen Spannung ausgeschaltet werden
> muß.

Axel S. schrieb:
> <seufz> Dir fehlen so dermaßen Grundlagen.

Ihm nicht allein.

von Gästchen (Gast)


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Eddie S. schrieb:
> Gibt es Optokoppler wo man sowohl an der Primäseite als auch
> Sekundärseite negative Spannung anlegen kann ?

Hi,

ist das was du brauchst z.B. ein Photomos-Relais?
Z.B. AQY212, es gibt noch andere von Panasonic, allerdings kannst du mit 
denen keine großen Lasten schalten da etwas zu hochohmig.

von S. K. (hauspapa)


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Bei Deinem Wissensstand:
Nimm was fertiges.
HCPL wurde schon genannt.
STGAP1S will ich mal noch in die Runde werfen. Wenn Du da bis Seite 63 
vom Datenblatt bist wirst Du es verstanden haben. Dazu gibts auch ein 
Evalboard, da tut er dann gleich brav seinen Dienst drauf. Zur Not kann 
man das Schema ja abmalen.

viel Erfolg
hauspapa

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