Optokoppler Eingangsbeschaltung, Schutz notwendig?

[Tobias G. (nosec)]

Hallo, ich habe einen Optokoppler der mit einem 20-25V Signal 
angesteuert werden soll. Reicht es das ganze mit einem einfachen 
Vorwiderstand zu beschalten? Oder gibt eine einfache Variante die 
Optoled zusätzlich zu schützen?

Typische Werte
VF= 1,15V  IF=10mA

Max Werte
VF= 1,3V  IF=50mA

Ich habe das ganze mal durchgespielt. Sollte ja eig. passen bei 25V 
fließen 12mA und bei 20V 10mA.

22V-1,15V/10mA = 2085Ohm
25V/2085Ohm = 11,99mA

Was macht die Spannung an der Optoled, wenn die Eingangsspannung auf 25V 
steigen würde? Steigt sie auf >1,3V und würde  mir die Optoled zerstören 
oder bleibt diese gleich?


Grüße

[Helmut Hungerland (Gast)]

Tobias G. schrieb:
> Steigt sie auf >1,3V und würde  mir die Optoled zerstören oder bleibt
> diese gleich?

Die Flussspannung der LED von 1,3 Volt bleibt bei 20 bis 25V fast gleich 
und ändert sich kaum. Ein Vorwiderstand von 2k2 sollte OK sein. Für 
geringeren LED Verschleiß, versuch's mal mit einem 3k3 Widerstand.

Eine antiparallel geschaltete Diode 1N4148 zur LED, schützt sie vor 
Verpolung.

[Micha W. (blackxiiv)]

Moin,

aus IF und VF hast Du Dir ja schon den richtigen Vorwiderstand 
errechnet. Du hast den passenden RF. Jetzt rechne Dir IF aus, wenn Du RF 
fest einbaust und VF erhöchst. Da platzt dann vermutlich die Opto-LED, 
wenn Du über IF-max kommst. Daraus kannst Du errechnen, welche 
Höchstspannung Du dem Opto zumuten kannst. Irgendwas knapp über 100V. 
Damit bist du dann save bis 100V vor dem Vorwiderstand.

Als simpelste Lösung würde mir eine Z-Diode (Stichwort: Clamping) 
einfallen, die bei 100V anfängt leitend zu werden. Dann zieht diese 
Z-Diode (zwischen Vorwiderstand und Opto-Eingang gegen Masse) den Strom 
ab. Dabei fließt natürlich Strom durch Z-Diode und Vorwiderstand.
Hier gilt es nun den Z-Strom zu berechnen und damit den Strom, der auch 
durch den Vorwiderstand muss. Je nach Wurst-Käse Eingangsspannung kannst 
Du dann ermitteln wieviel Leistung dein Vorwiderstand können muss und 
wieviel Z-Strom deine Z-Diode können muss, ohne sich auszulöten ;) .

gruß,
michi (:

[Manfred (Gast)]

Micha W. schrieb:
> Als simpelste Lösung würde mir eine Z-Diode (Stichwort: Clamping)
> einfallen, die bei 100V anfängt leitend zu werden.

Zu einem derart groben Blödsinn fällt mir nichts mehr ein.

Passenden Vorwiderstand 2k, antiparallel zum OK eine Si-Diode (wie 
bereits vorgeschlagen) und fertig. Bei längeren Leitungen würde ich noch 
einen Kondensator spendieren, dann ist aber wirklich gut.

[Experte (Gast)]

Micha W. schrieb:
> Als simpelste Lösung würde mir eine Z-Diode (Stichwort: Clamping)
> einfallen, die bei 100V anfängt leitend zu werden. Dann zieht diese
> Z-Diode (zwischen Vorwiderstand und Opto-Eingang gegen Masse) den Strom
> ab.

Kann man so machen, ist aber Kacke, funktioniert nämlich nicht.

[Wolfgang (Gast)]

Tobias G. schrieb:
> Oder gibt eine einfache Variante die Optoled zusätzlich zu schützen?

Wovor willst du schützen?
Tollpatschigkeit (Verpolung), Kfz-Bordnetzferkeleien (z.B. Loaddump) 
oder direkten Blitzeinschlag in die Leitung?

[H. H. (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> Wovor willst du schützen?
> Tollpatschigkeit (Verpolung), Kfz-Bordnetzferkeleien (z.B. Loaddump)
> oder direkten Blitzeinschlag in die Leitung?

NEMP!

[Micha W. (blackxiiv)]

Experte schrieb:
> Micha W. schrieb:
>> Als simpelste Lösung würde mir eine Z-Diode (Stichwort: Clamping)
>> einfallen, die bei 100V anfängt leitend zu werden. Dann zieht diese
>> Z-Diode (zwischen Vorwiderstand und Opto-Eingang gegen Masse) den Strom
>> ab.
>
> Kann man so machen, ist aber Kacke, funktioniert nämlich nicht.

Hi, warum ist das so?
Sobald die Z-Diode durchbricht fließt mehr Strom und über den 
Vorwiderstand fällt mehr Spannung ab und die Opto-LED hat weniger If, 
den sie durchlassen muss. Das ist doch soweit richtig, oder?
Oder geht es darum, dass der Z-Strom-min erstmal erreicht werden muss 
und die Spannung an der Opto-LED davor viel zu hoch wird bevor die 
Z-Diode aktiv wird, weil Durchbruchsspannung erreicht werden muss?

Das ist kein blödes Gehabe von mir. Bitte sag mir, was ich übersehe.
Danke (:

[Experte (Gast)]

Ja, wenn ich Dich richtig verstanden habe, willst Du die Z-Diode 
antiparallel zur IR-Diode schalten.

Da kann aber niemals die Z-Spannung erreicht werden, solange die 
IR-Diode noch intakt ist und ein Vorwärtsspannung, von was weiß ich, 1,2 
Volt?, hat.

Der Ansatz mit der Z-Diode geht aber in die richtige Richtung. Man 
braucht aber zwei Vorwiderstände:


   Eingang --- Widerstand 1 ---- Widerstand 2 ---- IR-Diode ---- Masse
                              |
                              |
                              -----------Z-Diode --------------- Masse

[Micha W. (blackxiiv)]

Guckguck,

Natürlich.... Bei einer Eingangsspannung von 98V fällt die Spannung ja 
schön über den Vr ab und die Opto-LED lebt gestresst - aber intakt - 
weiter und bis die 100V über der Z-Diode auftauchen muss sich das 
Messsignal mächtig anstrengen.

Mea Culpa werter Herr/Frau/Non_binary Experte!

Ich erinnere mich jetzt auch, dass eine Z-Diode irgendwas mit dem 
belastetem Spannungsteiler zu tun hat (Lehre - 10 Jahre her - mache seit 
dem Digitaltechnik).

Da war der Tag nicht umsonst. Vielen Dank! <3