Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik galvanisch getrennter Signal- oder Schaltausgang mit minimalem Strombedarf?


von Alec T. (803)


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Hi zusammen,

Ich suche eine Möglichkeit die Ansteuerung (10-12V am Gate) mehrerer 
N-Channel FETs (die FETs werden nur als Schalter betrieben) galvanisch 
getrennt nach aussen zu signalisieren.

Die Ausgänge sollen dabei in Reihe schaltbar oder verUNDbar sein (i.e. 
Signalisierung ob mindestens ein FET abgeschaltet ist).

Die Schaltung oder das Bauteil sollte minimalsten Stromverbrauch auf 
Senderseite haben. Normale Optokoppler verbrauchen im >=1 mA Bereich 
soweit ich weiß. <10 uA wären aber wünschenswert. Welche Alternativen 
gibt es? Irgendwas kapazitives?

Kann mir jemand n Bauteil empfehlen?

Vielen Dank.
Alec

von LawrenceKraft (Gast)


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von Michael B. (laberkopp)


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Alec T. schrieb:
> Die Schaltung oder das Bauteil sollte minimalsten Stromverbrauch auf
> Senderseite haben.

Welchen Sinn soll das haben ? Der N-Channel schaltet doch sicher viel 
mehr als 1mA, also fallen 1mA Zusatzstromverbrauch im Einschaltmoment 
nicht weiter ins Gewicht, notfalls kann man den aus dem Laststromkreis 
beziehen.

Max. 10uA zur Überwindung einer galvanischen Isolation sind exotisch, 
100uA geht mit vielen Optokopplern noch wenn man den Kollektorstrom 
unter 50uA belässt, aber 10uA sind ja schon die Leckströme von 
Transistoren bei höherer Temperatur.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@Alec Tanner (803)

>Ich suche eine Möglichkeit die Ansteuerung (10-12V am Gate) mehrerer

Für einen Logic Level MOSFET reichen 5V und weniger, je nach Typ.

>N-Channel FETs (die FETs werden nur als Schalter betrieben) galvanisch
>getrennt nach aussen zu signalisieren.

>Die Ausgänge sollen dabei in Reihe schaltbar oder verUNDbar sein (i.e.
>Signalisierung ob mindestens ein FET abgeschaltet ist).

Also sollen alle FETs voneinander galvanisch getrennt sein.

>Die Schaltung oder das Bauteil sollte minimalsten Stromverbrauch auf
>Senderseite haben. Normale Optokoppler verbrauchen im >=1 mA Bereich
>soweit ich weiß.

Nö. Es gibt auch Low Current Optokoppler, die mit 40uA auskommen, z.B.

HCPL-4701/-4731/-070A/-073A

Und man tut gut daran, NUR solche Optokoppler zu verbauen, denn die 
brauchen auf der Ausgangsseite keine Hilfsspannung. Deine FETs brauchen 
die.

> <10 uA wären aber wünschenswert.

Dann wird es SEHR aufwändig! Ich hab mal vor vielen Jahren einen 
Schaltausgang für einen Industriesensor entwickelt, der durfte 
eingangsseitig max. 150uA@3V verbrauchen und sollte dennoch 10kHz 
Schaltfrequenz schaffen und noch ein paar weitere "Gemeinheiten". 
Letztendlich wurde daraus ein linearer Optokoppler IL300 + Beschaltung. 
Aber auch dafür braucht man am Ausgang eine Hilfsspannung.

von Alec T. (803)


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LawrenceKraft schrieb:
> Sowas in etwa:
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Kapazitiver_Koppler
leider nein, es sei denn ich hab das Datenblatt falsch gelesen. Da steht 
wenn ich mich nicht irre das der auch erst ab 1mA losgeht...


Michael B. schrieb:
> Alec T. schrieb:
>> Die Schaltung oder das Bauteil sollte minimalsten Stromverbrauch auf
>> Senderseite haben.
>
> Welchen Sinn soll das haben ? Der N-Channel schaltet doch sicher viel
> mehr als 1mA, also fallen 1mA Zusatzstromverbrauch im Einschaltmoment
> nicht weiter ins Gewicht, notfalls kann man den aus dem Laststromkreis
> beziehen.
Geht nicht um die Einschaltströme sondern die Dauer/Ruhestromaufnahme, 
da Batteriebetrieb.

> Max. 10uA zur Überwindung einer galvanischen Isolation sind exotisch,
> 100uA geht mit vielen Optokopplern noch wenn man den Kollektorstrom
> unter 50uA belässt, aber 10uA sind ja schon die Leckströme von
> Transistoren bei höherer Temperatur.
Die einzelnen Schaltungen verbrauchen im statischen Betrieb jeweils 
unter 100uA. Ich möchte halt die Zusatzbeschaltung so gering wie möglich 
halten und ungern den Ruhestrom verdoppeln oder noch mehr...


@Falk and all: sorry, hätte die Gates der FETs wohl nicht ins Spiel 
bringen sollen. Das hat wohl eher verwirrt. Die sind (nehm es als 
Beispiel) nur die Signalquelle (bzw. high/low).


Kurz gesagt:
Ich suche eigentlich nur etwas um ein (statisches) Logiksignal 
(high/low) galvanisch getrennt von A nach B zu übertragen und das mit 
möglichst geringem Strombedarf. Ich schau mir die von dir genannten HCPL 
mal an. Danke.

von Michael B. (laberkopp)


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Alec T. schrieb:
> Geht nicht um die Einschaltströme sondern die Dauer/Ruhestromaufnahme,
> da Batteriebetrieb.

Dann ist ein Optokoppler ideal, der braucht ausgeschaltet 0 Mikroampere, 
und nur im eingeschalteten Zustand etwas Strom, zwar mehr als 10uA aber 
sicher weniger als durch den eingeschalteten MOSFET fliessen den er 
überwachen soll.

Alec T. schrieb:
> Ich suche eigentlich nur etwas um ein (statisches) Logiksignal
> (high/low) galvanisch getrennt von A nach B zu übertragen und das mit
> möglichst geringem Strombedarf.

Das ist wieder eine andere Situation. Ist es denn wirklich so unmöglich 
schwer, einfach mal die Wahrheit rauszulassen, anstatt immer obskurere 
Umschreibungen ?

Alec T. schrieb:
> leider nein, es sei denn ich hab das Datenblatt falsch gelesen. Da steht
> wenn ich mich nicht irre das der auch erst ab 1mA losgeht...

Natürlich, denn

Falk B. schrieb:
>> <10 uA wären aber wünschenswert.
>
> Dann wird es SEHR aufwändig!

Eben.

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