Ich suche eine Möglichkeit, die Ausgänge eines ULN2803 galvanisch voneinander zu trennen. Die verwendete Spannung beträgt 5V. Da ich nicht viel Platz zur Verfügung habe, wäre ein 8fach Optokoppler in einem möglichst kompakten Gehäuse optimal. Leider konnte ich so etwas bisher nicht finden. Gibt es solcher "Mehrfach-Optokoppler" nicht? Welcher Optokoppler wäre für diesen Zweck am ehesten geeignet? Frank
http://de.rs-online.com/web/c/displays-und-optoelektronik/optokoppler-fotodetektor-und-lichtschranken/optokoppler/?searchTerm=optokoppler#esid=4294458323&applied-dimensions=4294428274,4294511104 Gibt es auch als DIL. Den ULN2803 kannst Du dann ja weglassen, da die Treiberwirkung der Ausgänge durch die Optokoppler verloren geht.
Den PC817 und seine Klone (siehe Optokoppler) gibt es mehrfach (xx827, xx847), aber das Gehäuse ist kurz genug, dass es auch so anreihbar ist (d.h., 4 Chips würden in einen 16-Pin-Sockel passen). Noch kleiner ist die SMD-Version (PC3H7), allerdings ist hier das Gehäuse üblicherweise ein bisschen breiter als 2,54 mm.
Frank S. schrieb: > Ich suche eine Möglichkeit, die Ausgänge eines ULN2803 galvanisch > voneinander zu trennen. Der ULN2803 kann mehrere hundert mA schalten. Derart hohe Ströme können Optokoppler nicht übertragen, schon garnicht in Miniaturausführung. > Da ich nicht > viel Platz zur Verfügung habe, wäre ein 8fach Optokoppler in einem > möglichst kompakten Gehäuse optimal. M.W. gibt es Mehrfachfach-OKs nur bis 4 Stück pro Gehäuse. Die allerdings auch in SMD. > Welcher Optokoppler wäre für diesen Zweck am ehesten geeignet? Das kommt auf Deine Anwendung an. Brauchst Du überhaupt einen Optokoppler? In Anwendungen,bei denen Eingangs- und Ausgangsmasse miteinander verbunden sind, sind OKs überflüssig. Sie sorggen dann sogar für eine geringere Zuverlässigkeit der Gesamtschaltung.
:
Bearbeitet durch User
Frank S. schrieb: > Ich suche eine Möglichkeit, die Ausgänge eines ULN2803 galvanisch > voneinander zu trennen. Die verwendete Spannung beträgt 5V. Das klingt auf so vielen Ebenen falsch. Ein ULN2803 hat Darlington- Ausgänge die bei 5V schon ca. 20% der Spannung "auffressen". Deswegen würde man ihn eher nicht verwenden, um eine Last an 5V zu schalten. Außerdem kann er pro Ausgang einige 100mA schalten. Als Treiber zum ansteuern eines Optokopplers ist er also deutlich überdimensioniert. Und natürlich kann ein herkömmlicher Optokoppler mit seinem Ausgang nur viel weniger Strom schalten als der ULN2803. In der ganzen Schaltung scheint der ULN überflüssig und der Optokoppler zumindest fragwürdig. > Gibt es solcher "Mehrfach-Optokoppler" nicht? Es gibt Optokoppler bis 4 Kanäle in einem DIP-16 Gehäuse. > Welcher Optokoppler wäre für diesen Zweck am ehesten geeignet? Kann man nicht sagen, weil niemand weiß was "diesen Zweck" sein soll. Sag doch lieber, was du erreichen willst. Und nicht, welchen Stolper- stein du auf deinem (wahrscheinlich falschen) Weg gefunden hast.
Harald W. schrieb: > Der ULN2803 kann mehrere hundert mA schalten. Derart hohe Ströme können > Optokoppler nicht übertragen, schon garnicht in Miniaturausführung. Stimmt, die heißen dann SSR, z.B. ASSR-1611 für max. 2.5A
Wolfgang schrieb: > Harald W. schrieb: >> Der ULN2803 kann mehrere hundert mA schalten. Derart hohe Ströme können >> Optokoppler nicht übertragen, schon garnicht in Miniaturausführung. > > Stimmt, die heißen dann SSR, z.B. ASSR-1611 für max. 2.5A Die gibts aber auch nicht in Achtfach-Ausführung im Miniaturgehäuse.
Vielen Dank für die Hinweise, Links und Tips. Ich war wohl gedanklich wirklich falsch abgebogen. Der ULN scheint in der Tat überflüssig zu sein. Nachdem ich das nun noch mal überdacht habe, sieht das Konzept nun so aus: Ein MCP23017 soll acht Ausgänge (P-Mosfets) schalten. Diese sollen galvanisch voneinander getrennt sein. Dazu würde ich nun beispielsweise den LTV847 https://www.reichelt.de/LTV-847/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=76176&artnr=LTV+847&SEARCH=optokoppler nehmen. An welchem Parameter kann ich erkennen, mit wieviel mA der Optokoppler versorgt werden muss, um sauber durchzuschalten? Ich mache gleich mal eine Zeichnung, um Missverständnisse auszuschließen.
:
Bearbeitet durch User
Frank S. schrieb: > An welchem Parameter kann ich erkennen, mit wieviel mA der > Optokoppler versorgt werden muss, um sauber durchzuschalten? CTR - Das Stromverhältnis Ausgang zu Eingang. Bei 80% brauchst du z.B. 5 mA, um ausgangseitig 4 mA zu schalten, zum sicheren und völligen Durchschalten besser mehr oder eine höhere CTR. Also musst du zuerst mal wissen, wieviel Strom du auf der isolierten Seite brauchst. Georg
Auf der isolierten Seite soll ein P-Mosfet geschaltet werden. Ich hatte an einen AO3401 oder einen AO3415 oder IRLML2244 gedacht. Wenn CTR die "Verstärkung" ist, dann wäre dieser vielleicht besser geeignet? https://www.reichelt.de/LTV-845/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=76175&artnr=LTV+845&SEARCH=optokoppler
Frank S. schrieb: > Ich suche eine Möglichkeit, die Ausgänge eines ULN2803 galvanisch > voneinander zu trennen. Die verwendete Spannung beträgt 5V. Da ich nicht > viel Platz zur Verfügung habe, wäre ein 8fach Optokoppler in einem > möglichst kompakten Gehäuse optimal. Leider konnte ich so etwas bisher > nicht finden. Gibt es solcher "Mehrfach-Optokoppler" nicht? Welcher > Optokoppler wäre für diesen Zweck am ehesten geeignet? > > Frank Optokoppler sollen galavnisch trennen, da ist ein grosses Gehäuse und grosser Abstand der Anschlüsse schon geesetzliche Pflicht. Wenn deine maximale Spannungsdifferenz nur 5V beträgt, kann man mit Analogschaltern trennen, die gibt es auch in wizigen BGA Gehäuse. Warum man aber auf die abstruse Idee kommen kann, den Leistungsausgang eine ULN2803 mit Schwachleistungsoptokopplern zu trennen, erschliesst sich mir nicht. Frank S. schrieb: > Vielen Dank für die Hinweise, Links und Tips. Ich war wohl gedanklich > wirklich falsch abgebogen. Der ULN scheint in der Tat überflüssig zu > sein. Aha. Frank S. schrieb: > Ein MCP23017 soll acht Ausgänge (P-Mosfets) schalten. Scheinbar also deutlich mehr strom als 20mA. Welche Spannung ist denn zu isolieren für deine galvanische Trennung ? Wie wäre denn ein AQS221FR2S für 160mA der bis 500V isoliert und 40V schalten kann ? Ein Vorwiderstand für die LED ist auch schon drin. Mehr geschaltete Leistung oder höhere Isolation erfordert dann grössere Gehäuse.
Angehängte Dateien:
-
Ausgang_galv._trennen_2.png
5,9 KB
Ich habe nun mal versucht, eine Zeichnung zu machen, damit es klarer wird, was ich vor habe. Wäre das soweit richtig?
Frank S. schrieb: > Wäre das soweit richtig? wohl eher nicht. Mit dem Optokoppler kannst du nur "VCC auf GND kurzschließen". Um den pFET anzusteuern, müsstest du die Spannung zwischen dessen Gate und seiner Source (also "Eingang") steuern können.
Noe, dein Optokoppler schliesst VCC und GND nur kurz.
Angehängte Dateien:
Wäre es so richtig(er) ?
Frank S. schrieb: > Wäre das soweit richtig? Nein, du willst wohl kaum mit dem Optokoppler den Ausgang AUSschalten, sondern eher EINschalten.
Das stimmt. Aber was genau müsste denn dann anders sein?
Frank S. schrieb: > Das stimmt. Aber was genau müsste denn dann anders sein? Optkoppler und Widerstand-LED vertauschen ?
Es tut mir leid, aber das verstehe ich jetzt nicht. Meinst Du, dass die LED mit Ihrem Vorwiderstand auf die "andere" Seite des Optokopplers soll, so wie ich es hier eingezeichnet hatte? https://www.mikrocontroller.net/attachment/297501/Ausgang_galv._trennen_2.png
Frank S. schrieb: > Aber was genau müsste denn dann anders sein? Zuerst musst du mal sagen, wie VCC und Eingang und Gnd und Ausgang zueinander liegen. Ist "Eingang" das selbe Potential wie VCC? Falls ja: warum dann zwei unterschiedliche Bezeichnungen? Liegt die Last zwischen Ausgang und GND? Und: welche Spannung liegt zwischen VCC und GND?
Angehängte Dateien:
Ich habe die Zeichnung mal ein wenig ergänzt. Es ist nicht sonderlich schön, aber es sollte erkennbar sein. Die Schaltung soll mit 5V betrieben werden. Die Spannung, die vom Mosfet geschaltet werden soll, soll zwischen 3,3 und 20V liegen dürfen. Symbolisch habe ich dafür die Batterie eingezeichnet und das Spannungssymbol mit 12V gewählt. Da ich mehrere Ausgänge haben werde, sollen diese galvanisch getrennt sein, so dass verschiedene Verbraucher mit verschiedenen Spannungen betrieben werden können.
Die 5V auf der "Empfängerseite" des Optokoppler sind das selbe Potential wie die 5V von der Senderseite? Dann kannst du sie für eine galvanisch getrennte Ansteuerung nicht einsetzen. Wenn deine Versorgung für die Last immer 12V betragen würde, wäre die Sache einfach: dann kommt der Pullup vom Gate an die Versorgung. Und der Optokoppler schaltet zwischen Gate und GNDA. Da die Versorgung deiner Last aber zwischen 3,3V und 20V beträgt, wird es schwierig: dann bräuchtest du einen FET, der bei U_GS=-3,3V schon völlig aufsteuert. Und bei U_GS=-20V sicher noch nicht kaputt geht. Bist du sicher, dass du den Versorgungsbereich nicht etwas enger einschränken kannst? (z.B. zwischen 5V und 18V? Dann ist die Sache wieder einfach...) Noch als kleine Ergänzung: wenn du über 100kOhm abschaltest dauert die Schaltflanke sehr lange. So was wie PWM ist damit kaum machbar sonst verheizt du ggf. den FET. Und wenn deine Last "irgendein Verbraucher" sein kann (also auch induktiv), dann brauchst du noch eine Freilaufdiode, damit der FET beim Abschalten nicht zerstört wird.
Angehängte Dateien:
Achim S. schrieb: > Die 5V auf der "Empfängerseite" des Optokoppler sind das selbe Potential > wie die 5V von der Senderseite? Dann kannst du sie für eine galvanisch > getrennte Ansteuerung nicht einsetzen. > Argh, jetzt wo Du es schreibst, wird es klar. Okay, wie könnte man das Problem beheben? Wäre ein DC/DC Wandler eine Lösung? Falls ja, könnte man doch auch gleich ein Modul wählen, dass auch eine Negative Spannung generiert, wie dieses hier: http://www.reichelt.de/Wandler-bis-1-W/TMA-0505D/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=120446&GROUPID=7250&artnr=TMA+0505D Könnte man damit vielleicht das Problem des von mir zu großzügig gewählten Spannungsbereiches lösen? Meine Idee wäre, den Gate-Pullup auf die negative Spannung des DC/DC Wandlers zu legen und den Optokoppler dann die +5V schalten zu lassen. (Geht das überhaupt?) Deinen Vorschlag, den Widerstand zu verringern und die fehlende Freilaufdiode habe ich eingezeichnet. Das Symbol für die gesonderte Spannung habe ich auch eingesetzt.
:
Bearbeitet durch User
Frank S. schrieb: > Wäre ein DC/DC Wandler eine Lösung? Falls ja, könnte > man doch auch gleich ein Modul wählen, dass auch eine Negative Spannung > generiert, wie dieses hier: Wenn der DCDC galvanisch getrennt ist, dann muss er keine "negative" Spannung erzeugen. Seine Ausgangsspannung hat erst mal keinen Bezug zu irgendeinem Punkt in deiner Schaltung. Du kannst also auch gerne seine positive Ausgangsspannung an den Pluspol deiner Batterie klemmen, und seine negative Ausgangsspannung zur Ansteuerung des FETs nutzen. Frank S. schrieb: > Könnte man damit vielleicht das Problem des von mir zu großzügig > gewählten Spannungsbereiches lösen? sicher, wenn du bereit bist, einen DCDC zu spendieren, hast du wieder alle möglichen Freiheiten. Du könntest z.B. einen 12V DCDC nehmen. Dessen positives Ende legst du an den Pluspol deiner Batterie. Sein negatives Ende versorgt den Emitter des Optokopplers. Der Kollektor des Optokopplers kommt ans Gate, und von dort ein Pullup gegen den Pluspol der Batterie. Aber offen gesagt klingt es so langsam nach "von hinten durch die Brust ins Auge...". Willst du jedem Ausgang einen eigenen DCDC spendieren oder werden alle Ausgänge aus der selben Versorgung betrieben? Bist du sicher, dass du eine galvanische Trennung benötigst, oder hätten dir in Wirklichkeit vielleicht auch ein paar Levelshifter gereicht? Uff: du änderst deine Beiträge schneller, als man sie beantworten kann. Frank S. schrieb: > Meine Idee wäre, den Gate-Pullup auf > die negative Spannung des DC/DC Wandlers zu legen und den Optokoppler > dann die +5V schalten zu lassen. (Geht das überhaupt?) ein Pullup, der gegen eine negative Spannung geht, nennt man meist einen Pulldown. Und ja: du kannst auch einen Pulldown gegen die negative Spannung einsetzen, das positive Ende des DCDC weiterhin auf den Pluspol der Batterie klemmen, und mit dem OK das Gate auf die positive Versorgung ziehen (so dass U_GS Null wird). Allerdings hast du damit dann eine invertierte Ansteuerung.
Die Idee mit dem DC/DC Wandler ist dann wohl doch etwas zu kostspielig bei 8 Ausgängen. Ich glaube ich lasse es doch lieber wie es ist und verzichte auf die galvanische Trennung. Trotzdem vielen Dank für die lehrreiche Hilfe!
Frank S. schrieb: > Da ich mehrere Ausgänge haben werde, sollen diese galvanisch getrennt > sein, so dass verschiedene Verbraucher mit verschiedenen Spannungen > betrieben werden können. Dann nimm Opto-MOS, z.B. AQY212.
Frank S. schrieb: > Die Idee mit dem DC/DC Wandler ist dann wohl doch etwas zu > kostspielig bei 8 Ausgängen. Ich glaube ich lasse es doch > lieber wie es ist und verzichte auf die galvanische Trennung. Aha. Eine galvanische Trennung wurde also gar nicht benötigt. Dachte ich mir schon.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.