Suche Optokoppler für 12 aktive Raspberry GPIO's

[Michael M. (webster)]

Moin aus Hamburg!

Applikation: Mit Raspberry GPIO via Optokoppler Relais oder SSR 
ansteuern.

Da scheint erst einmal jeder Optokoppler geeignet zu sein, doch wie 
sieht es aus, wenn ich 12 Stück gleichzeitig schalten muss?

Der Raspberry verträgt (in Summe aller GPIO's) max. 50mA.
Und die Empfehlung ist, die GPIO's mit nicht mehr als je 5-10 mA zu 
belasten.

Gäbe es da Optokoppler die mit so wenig Strom Eingangsseitig auskommen 
um noch sicher durchzuschalten und dabei ordentlich Strom (mA) liefern 
können?

Was mir aufgefallen ist: Auch die gängigen Relaiskarten verfügen über 
Optokoppler, doch von einem Hinweis das man eigentlich nicht alle 
gleichzeitig schalten sollte, sehe ich nichts.

Oder sollte ich in diesem Falle vor den Optokopplern noch einen 
Transistor setzen?

Oder denke ich völlig falsch?

Gruß Michael

[H. H. (Gast)]

Wenn du eh Relais nimmst, dann brauchst du doch nicht noch zusätzlich 
Optokoppler. ULN2003/2803 wird wohl völlig reichen.

[Michael M. (webster)]

Danke dir!
Wie vermutet: Ich habe völlig falsch / kompliziert gedacht. (Schäm)

[Paul (Gast)]

Michael M. schrieb:
> Auch die gängigen Relaiskarten verfügen über Optokoppler,

die meist völlig sinnlos sind.
Spannungsversorgung und Masse sind verbunden, also machen sie keine 
galvanische Trennung und schützen den Pi nicht und vor den Relais sind 
noch Treiberstufen.
Aber Generation Arduino ist glücklich damit.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Michael M. schrieb:
> Auch die gängigen Relaiskarten verfügen über Optokoppler, ...

Kurze (schmale) Platine wird nur mit Optokoppler bestückt, die große 
(breite) Platine kommen zusätzlich die Relais dazu.
Aus dem gleichen Grunde gibt es im Norden die Ampeln für Fußgänger mit 
1x grün und 2x rot, damit einheitlich das gleiche Chasis verwendet 
werden kann.

Allerdings hat das schon einen echten technischen Hintergrund, warum die 
Optokoppler dazwischengeschaltet werden, obwohl die Massen verbunden 
sind.

Die gleiche Platine kann so für 5V, 12V, 24V und 48V 
(Relaisspulenspannung) identisch gebaut werden, für 115V wird nur die 
Masseverbindung weggelassen.

Bei den 12V...48V Varianten soll vermieden werden,
a) dass beim falschen (polverkehrten) Anschluss der Spannungsversorgung 
für die Relais zu viel Rückstrom über die Vorwiderstände in die Raspi 
GPIO fließen kann (insbesondere die 5V-Version an höherer Spannung).
b) Auch wenn 48V statt 5V angeschlossen würden und bei allen 
Treibertransistoren die C-B-Strecke durchbrechen sollte, passiert so dem 
Raspi nichts.
c) Ein SMD-Widerstand und der SMD-Transistor vom Collektor bis vor dem 
Basisvorwiderstand sind im Layout aus Versehen wegen der kurzen Stecke 
schnell gebrückt.

Alles für Generation Arduino damit diese glücklich bleibt.

[Georg (Gast)]

Paul schrieb:
> also machen sie keine
> galvanische Trennung und schützen den Pi nicht und vor den Relais sind
> noch Treiberstufen.

Optokoppler könnte man vertreten, wenn sie zugleich als Verstärker für 
die Ansteuerung der Relaisspulen dienen würden - aber dafür sind 
Optokoppler ziemlich ungeeignet und brauchen danach noch Treiber. Daher 
die Treiberstufen (ULN oder Transistoren) gleich direkt an die IOs 
anschliessen. Was getrennt sein soll wird durch die Relais getrennt. 
Wobei die bei Chinaware nur selten für 230V geeignet sind.

Relais mit 5V-Spulen brauchen viel Strom und Treiber, die wenig 
Spannungsabfall aufweisen, besser ist es Relais mit 12V-Spulen zu 
verwenden.

Georg

[Wonderboy (Gast)]

Dieter D. schrieb:
> Bei den 12V...48V Varianten soll vermieden werden,
> a) dass beim falschen (polverkehrten) Anschluss der Spannungsversorgung
> für die Relais zu viel Rückstrom über die Vorwiderstände in die Raspi
> GPIO fließen kann (insbesondere die 5V-Version an höherer Spannung).
> b) Auch wenn 48V statt 5V angeschlossen würden und bei allen
> Treibertransistoren die C-B-Strecke durchbrechen sollte, passiert so dem
> Raspi nichts.

Ich schaute mir das Datenblatt an, die Ausgänge des ULN2803 sind mit 
Verpolschutzdioden abgesichert. Gefährlich für den Rasp könnte aber der 
COMMON Pin werden, wenn hier falsch gepolt wird, es gibt eine 
Verpolschutzdiode, aber wenn der ganze Chip des ULN jetzt abraucht, was 
sieht der Rasp jetzt an seinen GPIP Leitungen? Steht das im Datenblatt?

[Spess53 (Gast)]

Hi

>Ich schaute mir das Datenblatt an, die Ausgänge des ULN2803 sind mit
>Verpolschutzdioden abgesichert.

Das sind die Freilaufdioden für Relais und keine Verpolschutzdioden.

Mfg Spess

[Wonderboy (Gast)]

Spess53 schrieb:
> Das sind die Freilaufdioden für Relais und keine Verpolschutzdioden.

Die rot umrandeten Dioden wirken als Verpolschutz. Die obere Diode ist 
die Freilaufdiode.

[HildeK (Gast)]

Wonderboy schrieb:
> Gefährlich für den Rasp könnte aber der
> COMMON Pin werden, wenn hier falsch gepolt wird,

Gefährlich nicht, aber das Relais würde immer angezogen sein.
Man sollte generell einen IC nicht verpolen. Meist ist er danach kaputt.

Wonderboy schrieb:
> Die rot umrandeten Dioden wirken als Verpolschutz. Die obere Diode ist
> die Freilaufdiode.
Es sind keine Verpolschutzdioden, sondern die in praktisch jedem IC 
vorhandenen ESD-Dioden, meist parasitär.

[H. H. (Gast)]

Vom ULN2003 gibts schöne Die-Fotos, mit Erklärung.

https://zeptobars.com/en/read/ULN2003-per-element-die-annotation