www.mikrocontroller.net

Forum: Haus & Smart Home Optokoppler für 230V


Autor: SvenG (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
ich suche als Rückmeldung für meine Stromstoßschalter spezielle 
Optokoppler die ich ohne Vorwiderstand direkt an 230V anschließen kann, 
gibt es so etwas überhaupt oder muß ich mich damit abfinden vor jeden 
Optokoppler noch ein Widerstand einzubauen?

Viele Grüße
Sven

Autor: Charly B. (charly)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
moin moin,

guggst du da : http://www.mikrocontroller.net/attachment/6335/0-det.jpg

iss das was ?

vlg
Charly

Autor: SvenG (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
leider nein.

Ich wollte nicht so einen großen Aufwand betreiben ich habe bei mir ca. 
80 Stromstoßschalter die abgefragt werden wollen. Ich hatte gehofft es 
gibt einen Optokoppler der eine eingebaute Konstantstromquelle o.ä. hat 
und somit in einem breiten Spannungsbereich (inkl. 230V) betrieben 
werden kann.

Oder muß ich doch auf Magnete und Reedkontakte ausweichen?

Autor: Klaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Lösung mit Konstantstromquelle ist so kompliziert nicht.
Brauch auch relativ wenig Platz und Bauteile.

Zentrale Bauteile sind
www.supertex.com/pdf/datasheets/LND150.pdf
Optokoppler mit VDE Zulassung und 1mA Strom.

Sonst braucht man noch eine 1N4007 (ggf. Brücke), irgendwie 2-3 
Widerstände.
Z-Diode, wenn "aktiv" oberhalb bestimmter Schaltschwelle (sonst schon 
bei ca. 10 Volt, bis 500V !).
A.W. kann ich auch die vollständige Schaltung mit dem LND150 nachsehen 
(ist schon Jahre her...).

Autor: Klaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag:
"Bastelschaltung" mit Folien-Kondensator + R  statt Konstantstrom-IC ist 
auch denkbar.
Aber Kondensator  ca. 0,1 uF / 250V AC  (mind. 400DC)  ist groß und 
kostet auch Geld.
VDE-zugelassener Optokoppler ist Pflicht !

Autor: SvenG (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Klaus,
Deine Variante mit dem LND150 gefällt mir schon ganz gut, würdest du mal 
bitte nach dem Schaltplan nachsehen. Wo kann der Privatanwender den 
LND150 in Germany kaufen? Welche Optokoppler sind z.B. VDE zugelassen?

Autor: gerdme (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

momentan habe ich auch eine derartige Schaltung in Planung. Ich will 8 
Optokoppler jeweils mit Gleichrichtung und dem klassischen kapazitiven 
Spannungsteiler auf eine Platine mit bereits feststehenden Abmessungen 
unterbringen. Mir bereiten derzeit die Kondensatoren die grössten 
Probleme. In entsprechender, sicherer Ausführung kommt ein 100nF mit AC 
275V immerhin noch mit 'nem Rastermass von 15 mm daher (zB Reichelt 
MP3-X2 100N).
Wenn ich die nötigen Sicherheitsabstände mit berücksichtige, passt es in 
meinem Fall derzeit nicht auf die Platine.
Ein Optokoppler mit nur 1mA Diodenstrom wäre tatsächlich ein 
interessanter Ansatz. Frage: Welcher Typ ist gemeint?

Eine Art Fertigbaustein, also 230AC rein und Transistor oder Logik-Pegel 
raus wäre natürlich die ideale Lösung. Aber da sind wir wahrscheinlich 
wieder bei nahezu unbezahlbaren Spezialbauteilen...

Oder hat wer noch ne Idee?

Gruss, Gerd

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ gerdme (Gast)

>Ein Optokoppler mit nur 1mA Diodenstrom wäre tatsächlich ein
>interessanter Ansatz. Frage: Welcher Typ ist gemeint?

Fast alle, die sind dann nur nicht mehr so schnell. Für 50 Hz reicht es 
aber immer noch dicke. Und mit kleiner Konstantstromquelle ist das auch 
spannungsunabhängig.

MfG
Falk

Autor: Frank B. (frankman)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo, Du brauchst nicht unbedingt X2-Kondensatoren. Diese brauchst Du 
nur in sicherheitskritischen Schaltungen. Du realisiert Deine 
galvanische Trennung  ja mit dem OK. Nur da mußt Du die Luft-und 
Kriechstrecken einhalten.
Da der C primärseitig nur den OK versorgt, reicht hier ein 400-500V Typ. 
Ggv. kannst Du sogar 2 x 1206 SMD-Kondensatoren in Reihe nehmen.

Ich selbst verfolge noch einen anderen Ansatz. Ich verwende die 
ADUM-Serie von Anlog Devices. Diese Koppler brauchen "überhaupt keinen" 
Strom. Allerdings muß der Koppler mit einer Gleichspannung von etwa 5V 
und 0.3mA versorgt werden. Diese erzeuge ich, wie schon gehabt, mit 
einem C und einem R in Reihe. Das ganze stablisiere ich noch mit zwei 
Z-Dioden. Da der Strom mit 0.3mA recht klein ist, reichen auch sehr 
kleine C´s. Die Erkennung des Schaltsignals mache ich dann mit einem 
einfachen Spannungsteiler.

Autor: gerdme (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Falk
Da der OK wahrscheinlich jenseits der Datenblattspezifikationen 
betrieben wird, werde ich das mal auszutesten, mit welchem Mindeststrom 
der noch sauber Schaltet. Der Transistor müsste bei mir einen pullup von 
10K schalten. Derzeit habe ich mich mit dem PC 817X angefreundet.

In meinem Fall muss ich übrigens auch die Kanäle untereinander sauber 
trennen, da in einem normalen Drehstromnetz auch mal 400V-Potential 
zwischen benachbarten Kanälen anliegen könnte.


@Frank B.

Ein alternativer (nicht X2) Kondensator in 100nF wäre aber auch nich 
kleiner. Reihenschaltung von 2 C's könnte mein Platzproblem allerdings 
wieder etwas entschärfen...


ADUM-Serie? - Interessantes Bauteil!

Ohne zu selektieren, habe ich mal schnell gesucht (Stückpreise):
Reichelt: :-(
Segor:    8 bis 9,-
Schukat:  ab 3,25 netto
Farnell:  ab 3,17 netto

Lässt der sich einkanalig als Schalter (letztendlich ähnlich wie bei 
einem OK) ansprechen? D.h. pro Kanal (zB meiner 8-Kanal-Karte) die 
übliche Kondensator/Gleichrichter-Schaltung + Stabilisierung an jeweils 
einen Isolator und hinten kommt ein Schaltsignal raus?
Wie sieht etwa Deine Schaltung aus (So Du denn Schaltsignale und keine 
Datensignale überträgst)?

Gruss, Gerd

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ gerdme (Gast)

>Da der OK wahrscheinlich jenseits der Datenblattspezifikationen
>betrieben wird, werde ich das mal auszutesten, mit welchem Mindeststrom
>der noch sauber Schaltet.

Hab ich vor einiger Zeit auch mal in einem Projekt gemacht. Selbst mit 
100uA schalten die noch (HCPL 181 etc.). Schaltzeiten immer noch bei ca. 
50us!

> Der Transistor müsste bei mir einen pullup von
>10K schalten. Derzeit habe ich mich mit dem PC 817X angefreundet.

Warum 10k? Nimm einen externen Pull-up und gut. Bei ~50% CTR reichen bei 
100uA 100k.

>In meinem Fall muss ich übrigens auch die Kanäle untereinander sauber
>trennen, da in einem normalen Drehstromnetz auch mal 400V-Potential
>zwischen benachbarten Kanälen anliegen könnte.

Das hat mit dem Optokopplerstrom nix zu tun.

MfG
Falk

Autor: GerdMe (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kleine Korrektur: Es sind in meinem Fall pullDOWN. Da die eh extern 
daherkommen, kann ich die natürlich noch etwas hochohmiger gestalten.
Im Anhang mal einen Auszug (1 Kanal) meiner bisherigen Schaltung. Die 
Bauteil-Werte sind vorerst geschätzt.

Schaltzeiten sind unkritisch, da eh gleichgerichtet und geglättet wird.

Klar, der Hinweis auf die Trennung der Kanäle bezog sich auch nur auf 
den mehrkanaligen ADUM-Koppler von  Frank B., von dem ich dann natürlich 
jeweils nur 1 Kanal benutzen kann.
D.h., jeder OK oder ADUM-Koppler muss 230V gegen Massepotential, also 
faktisch Erde isolieren. Die Luft-und Kriechstrecken der Schaltungen 
untereinander müssen für 400V ausgelegt werden.

Ich werde mal ne Testschaltung aufbauen und mit den Werten 
experimentieren.

Keine Angst, ich habe einen Trenntrafo :-)


Gruss, Gerd

Autor: Solarki (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eine ganz einfache Möglichkeit:
Zwei Widerstände 220k eine Glimmlampe und ein Fotowiderstand
und fertig ist der 230V Koppler. Das ganze ist nicht sehr
schnell aber ausreichend für Netzspannung. Alle VDE
Vorschriften sind leicht zu erfüllen.

Gruß
uwe

Autor: Frank B. (frankman)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Solarki wrote:
> Eine ganz einfache Möglichkeit:
> Zwei Widerstände 220k eine Glimmlampe und ein Fotowiderstand
> und fertig ist der 230V Koppler. Das ganze ist nicht sehr
> schnell aber ausreichend für Netzspannung. Alle VDE
> Vorschriften sind leicht zu erfüllen.
Quick and very dirty, aber irgendwie trozdem ziemlich genial. Braucht 
wirklich wenig strom....(Aber Platz..)

Autor: SvenG (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja aber eine Glimmlampe hat eine mittl. Lebensdauer von nur 15000 
Stunden, damit wäre im schlimmsten Fall nach 1 3/4 Jahr Schluß mit der 
glimmerei.

Autor: Gerd M. (gerdme)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, nun habe ich meine Schaltung für 4x 230V input fertig. Sie läuft 
seit einigen Tagen sehr zufriedenstellend. Bedingt durch den kleinen 
Kondensator am Eingang und dem "dicken" Elko am Gleichrichter ist die 
Schaltfrequenz nicht besonders hoch, schätze mal so bei 500 mS. Für 
meine Zwecke aber vollkommen ausreichend. Vorteil ist hier aber der 
mech. kleine Eingangskondensator, der mit nur 10nF daherkommt. Die gibt 
es halt noch im Rastermass 10mm.
Die Transistoren müssen in meinem Fall jeweils einen weiteren 
Optokoppler, die bauseits bereits in einer SPS vorhanden sind, mit ca 14 
mA treiben, was sie auch brav tun. Getestet habe ich die Schaltung mit 
bis zu 20mA. Da die Diode im Optokoppler mit unter 1 mA betrieben wird, 
muss der Ausgang nochmal (Strom-)verstärkt werden. Die LED vor dem 
Optokoppler ist übrigens eine übliche blaue Hochleistungs-LED, die 
leuchten bereits bei weniger als 1 mA deutlich wahrnehmbar.
Die vorhandenen Optokoppler in der SPS konnte ich nicht direkt 
verwenden, da die für 230V-Potentiale nicht genug isoliert sind.
Natürlich kann man die Ausgänge der Schaltung auch direkt (zB mit 10 
kOhm pulldown) an die Eingänge eines Microcontrollers anschliessen.

Eingangsseitig kommen die beiden mittleren Klemmen an den Null- bzw 
Neutralleiter, die beiden äusseren Klemmen werden mit den zu 
überwachenden Phasen beschaltet. Natürlich werden die einzelnen Zweige 
sauber im respektablen Abstand zueinander aufgebaut. Die Beinchen der 
Optokoppler werden dann nochmal ein Rastermass weiter auseinander 
gebogen, um den Abstand noch ein wenig zu vergrössern.

Vielleicht kann ja wer die Schaltung gebrauchen :-)

Gruss, Gerd

Autor: Gerd M. (gerdme)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
und hier noch der Auszug aus der Platine...

Autor: Helmut (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mein 1Wire Hutschienenmodul hat einen AC-Optokoppler. Hat aber keine 
Kontroll-LED :-(
http://www.ipsymcon.de/forum/showthread.php?t=4670

Autor: Andreas G. (ag390734)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Gerd M.

der Artikel ist zwar schon 5 Jahre alt, aber ich habe gerade das gleiche 
Problem und kann dein Schalltung gebrauchen. Kannst du evtl. noch die 
Dimension der Kondensatoren schreiben? "kleiner Kondensator" und "dicker 
Elko" hilft gerade nicht ;-)
Ich interpretiere aus deinem Schaltplan
kleiner Kondensator: 10nF für 400V
"dicker" Elko: 100uF für 35V

Liege ich da richtig? Und welche Leistung müssen die Widerstände haben? 
1/4W, 1/2W oder 1W?

Es wäre super, wenn du darauf kurz eine Antwort schreiben könntest. 
Danke dir im Voraus.

Viele Grüße
Andreas

Autor: Andreas G. (ag390734)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Gerd M.

der Artikel ist zwar schon 5 Jahre alt, aber ich habe gerade das gleiche 
Problem und kann deine Schalltung gebrauchen. Kannst du evtl. noch die 
Dimension der Kondensatoren schreiben? "kleiner Kondensator" und "dicker 
Elko" hilft gerade nicht ;-)
Ich interpretiere aus deinem Schaltplan
kleiner Kondensator: 10nF für 400V
"dicker" Elko: 100uF für 35V

Liege ich da richtig? Und welche Leistung muss der Widerstand haben? 
1/4W, 1/2W oder 1W?

Es wäre super, wenn du darauf kurz eine Antwort schreiben könntest. 
Danke dir im Voraus.

Viele Grüße
Andreas

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Solarki schrieb:

> Zwei Widerstände 220k eine Glimmlampe

Es gibt auch fertige Glimmlampen, bei denen die Widerstände
bereits eingebaut sind. Beachten muss man die begrenzte
Leuchtdauer von ca. 5...10 Jahren.
Gruss
Harald

Autor: gerdme (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Andreas,

wahrlich, lang ist's her...

Die Schaltung ist seit damals immer noch "im Dienst" und funktioniert 
einwandfrei.

Deine Interpretation ist korrekt, der "kleine Kondensator" ist ein 10nF 
mit 400V Spannungsfestigkeit und der "dicke Elko" ein 100uF. 25V reicht 
dicke, da die Überspannungsschutzdiode bei ca 15 V begrenzen würde.
Im Normalfall steht eh nur die Flussspannung von LED + Optokoppler-LED 
an (Je nach LED-Farbe insgesamt also ca 4-6V).

Für den besagten Widerstand kann man den kleinsten wählen. Der sollte im 
Notfall, falls der 10nF mal einen Kurzschluss hat, möglichst 
unspektakulär durchbrennen.
Früher gab es dafür sog. "Sicherheitswiderstände", die aber heute kaum 
noch zu finden sind.


GG

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da habe ich eine ähnliche Schaltung, die durch Verwendung von 
antiparallelen Optokopplern wie PC814 besonders auf der Primärseite noch 
einfacher ist. R2 und C2 sind für den Schutz vor höherfrequenten 
Signalen auf der Netzleitung. C3 überbrückt die Nulldurchgänge 
sekundärseitig. Auch die Anzeige LEDs sind sekundärseitig, damit C1 
relativ klein bleiben kann. Auch sieht man dann, was an Signalen 
durchkommt, anstatt das was reingeht. Bei Verzicht auf die LEDs sind 
auch die Transistoren entbehrlich. Für den PCF8574 (I2C-IO Baustein) 
reicht der Optokoppler, um den internen 100µA Pull-Up-Strom 
herunterzuziehen.

Autor: Andreas G. (ag390734)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

das ist auch eine interessante Variante. In ähnlicher Form hab ich die 
auch schon mal woanders gefunden. Allerdings suche ich noch eine Lösung, 
die möglichst wenig Strom verbraucht, da ich die Schaltung 38mal 
benötige. Und da zählt dann jedes mW. Die Optokoppler benötigen halt 
immer so mindestens 1mA, damit mit nem CTR von 20% noch 200mA auf der 
Sekundärseite ankommen. Mit deiner C R Kombination fließen (wenn ich 
mich nicht verrechnet habe) sogar noch mehr als 1mA. Damit liegen wir 
über 0,22W, was bei 19 solcher Schaltungen (maximal die Hälfte der 38 
werden gleichzeitig geschaltet sein) schon über 4 Watt sind. Über das 
Jahr kommen da dann 36KWh zusammen. Oder hab ich da einen Denkfehler? 
Hat einer noch ne Lösung mit weniger Stromverbrauch? Oder geht das 
primärseitig dann auch nur mit Transistor, wie unter 
http://www.dl4cu.de/rel/230vopto/opto.html dargestellt. Hier werden ca. 
70mW verbraucht. Allerdings wird primärseitig auch noch mit einem 
Transistor und 5V agiert, was einen DCDC-Wandler nötig macht, um die 
Niedervolt sauber von den 230V zu trennen. Gibt es denn keinen 
Optokoppler, der bei sagen wir 0,2mA noch genug CTR hat, um 
sekundärseitig ohne großen Aufwand was damit anzufangen?

Viele Grüße
Andreas

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas G. schrieb:
> Über das Jahr kommen da dann 36KWh zusammen.
Das wären, auf dem freien Markt [1] geguckt, über 10 Jahre deutlich 
weniger als 20€. Wieviel Schaltungs- und Entwicklungsaufwand kannst du 
dafür treiben?

Mit weniger Leistung kommst du aus, wenn du die LED nicht mit Dauerstrom 
betreibst, sondern nur kurz aufleuchten läßt.[2]

[1] http://www.eex.com/de/Marktdaten
[2] http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm

Autor: Peter II (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas G. schrieb:
> Mit deiner C R Kombination fließen (wenn ich
> mich nicht verrechnet habe) sogar noch mehr als 1mA. Damit liegen wir
> über 0,22W

kann es sein das du die Blindleistung ausgerechnet hast? Diese Bezahlst 
du aber nicht.

Autor: Peter II (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag:

Blindleistung -> Scheinleistung

Autor: Charly B. (charly)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Andreas G.

und warumm nimmste nicht meine Version mit Z-Dioden?

vlG
Charly

Autor: Peter II (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Charly B. schrieb:
> und warumm nimmste nicht meine Version mit Z-Dioden?

damit wird doch viel zu viel Energie in den Rs verheizt. Das mit dem 
Kondensator ist da schon besser.

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas G. schrieb:
> Mit deiner C R Kombination fließen (wenn ich
> mich nicht verrechnet habe) sogar noch mehr als 1mA. Damit liegen wir
> über 0,22W, was bei 19 solcher Schaltungen (maximal die Hälfte der 38
> werden gleichzeitig geschaltet sein) schon über 4 Watt sind.

An einem Kondensator wird keine reale Leistung verbraucht und auch keine 
Wärme erzeugt, da Strom und Spannung um 90 Grad gegeneinander 
phasenverschoben sind. Deshalb benutzt man ja für solche Zwecke 
Kondensatoren anstelle von Widerständen. Die reale primärseitige 
Leistungsaufnahme ergibt sich aus der Spannung am Widerstand R2(ca 10V) 
und der Spannung an der Optokoppler-LED (ca 2V), also bei 1mA ca 12 mW. 
Das kann man wirklich vernachlässigen, wenn man sie mit den Leistungen 
der Geräte vergleicht, die man damit kontrollieren will. Mit einem 
kleineren R2 könnte man diese Leistung noch verringern, allerdings auf 
Kosten der Betriebssicherheit, da C1 höherfrequente Signale auf der 
Netzleitung kaum begrenzt.

Autor: Andreas G. (ag390734)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok, das war mir nicht bewusst. Vielen Dank für die ausführliche 
Erklärung. 12mW sind in der Tat selbst bei 19 solcher Schaltungen 
vernachlässigbar. Ich möchte damit jeweils einen Pin am Schieberegister 
(HC165) schalten. Werden die 200uA dafür auch noch reichen? Werde mal 
ins Datenblatt schauen. Wenn das klappt, hat man hier (ohne die LED) 
eine Schaltung mit 7 Bauteilen. Das wäre genau das, was ich gesucht 
habe. Vielen Dank für die Infos.

Autor: dolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas G. schrieb:
> hat man hier (ohne die LED)
> eine Schaltung mit 7 Bauteilen.

für die led nimmst ne blink led das spart strom.

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas G. schrieb:
> Ich möchte damit jeweils einen Pin am Schieberegister
> (HC165) schalten. Werden die 200uA dafür auch noch reichen? Werde mal
> ins Datenblatt schauen

Die Eingänge der HC-Serie sind sehr hochohmig,das dürfte dann kein 
Problem sein. Du brauchst dann aber noch einen Pull-Up-Widerstand, 47k - 
100k müssten da passend sein. Und denk daran, dass das Signal invertiert 
ist.

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Noch etwas. Der Widerstand R1 muss eine hohe Spannung (400V) vertragen 
können. In der Praxis empfiehlt es sich, 2 Widerstände (2,2M ) in Serie 
zu nehmen. Dann geht es auch mit SMD Widerständen 1206 auf der Rückseite 
der Platine und die Kondensatoren können enger zusammenrücken.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jobst Quis schrieb:

> Deshalb benutzt man ja für solche Zwecke
> Kondensatoren anstelle von Widerständen.

Ein Nachteil einer solchen Kondensatorlösung ist die Empfindlichkeit
gegen steile Impulse, die vom Reihen-C bedeutend besser durchgelassen
werden als 50Hz. Deshalb würde ich primärseitig noch eine Z-Diode
oder eine Transil vorsehen, die solche Impulse ableitet. Dazu könnte
man z.B. R1 aufteilen und diese Diode in der Mitte anordnen.
Gruss
Harald

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Harald Wilhelms schrieb:
> Ein Nachteil einer solchen Kondensatorlösung ist die Empfindlichkeit
> gegen steile Impulse, die vom Reihen-C bedeutend besser durchgelassen
> werden als 50Hz.

Dafür bzw dagegen sind ja R2 und C2.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich möchte den Thread nochmals wiederbeleben :-)

Die von Jobst Quis (joquis) am 27.07.2013 um 21:01 gepostete Schaltung 
möchte ich für meine Hausautomatisierung übernehmen. Allerdings brauche 
ich auf der Niederspannungsseite keine LED. Ist es richtig, einfach R3 
als Pullup und C3 zur Überbrückung der Nulldurchgänge zu belassen, 
sodass ich am Ausgang ausschließlich eine Flanke bekomme, wenn 
eingangsseitig 230V angelegt werden?

Ich frage mich auch, wodurch der Strom begrenzt wird, wenn der 
Ausgangstransistor des Optokopplers durchschaltet. Ergibt sich dies aus 
dem Innenwiderstand, da eingangsseitig mit nur ca. 1 mA gearbeitet wird?

VG,
Martin

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da der PCF8574 einen internen Pull-Up Strom vom 100µA hat, kannst du die 
Optokoppler und C3 direkt (ohne R3) an die Eingänge des PCF8574 
anschließen.

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nochmal den aktuellen Schaltplan dazu.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die Antwort - das wird ja immer einfacher :-)

Werde die Schaltung jedoch an den Eingang eines Arduino Mega gehen - ich 
denke das ist ein Atmel MicroController.

Und dann werd ich mal meine Schulunterlagen ausgraben und mir 
ausrechnen, wie lang es dauert, dass bei 100uA und 1uF die untere 
TTL-Schwelle erreicht wird...

Danke nochmal,
Martin

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> Ich frage mich auch, wodurch der Strom begrenzt wird, wenn der
> Ausgangstransistor des Optokopplers durchschaltet. Ergibt sich dies aus
> dem Innenwiderstand, da eingangsseitig mit nur ca. 1 mA gearbeitet wird?

In der Schaltung mit LED ergibt R3 und Transistor Q1 eine 
Spannungsfolger-Konstantstromquelle, der Strom ist UBE (0,5 -0,7V) / R3 
also 50-70 µA. Kurzzeitig ergibt sich ein höherer Strom, um den 
Kondensator zu entladen. Hier ist der Strom begrenzt durch den 
Eingangsstrom und die Stromverstärkung des Optokopplers.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die rasche und aufschlussreiche Antwort!

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der uC am Arduino mega ist übrigens ein ATmega1280 und hat lt. 
Datenblatt einen Pull-Up wischen zwischen 20k und 50k integriert.

Autor: Mike (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> Und dann werd ich mal meine Schulunterlagen ausgraben und mir
> ausrechnen, wie lang es dauert, dass bei 100uA und 1uF die untere
> TTL-Schwelle erreicht wird...

Das läßt sich ganz einfach ausrechnen. Bei 100µA steigt die Ladung auf 
C3 mit dQ/dt=100µAs/s. Bei 1µF ergibt sich aus Q=CU also für den 
Spannungsanstieg eine Geschwindigkeit von
dU/dt = 1/C * dQ/dt
oder 1V in 10ms.

Da würde ich mir über das Erreichen der Schaltschwelle auch ganz 
ernste Sorgen machen.

Autor: Mike (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Mike schrieb:
> Da würde ich mir über das Erreichen der Schaltschwelle auch ganz
> ernste Sorgen machen.

p.s. Um allerdings nur den Schaltzustand zu detektieren, bist du 
vielleicht gar nicht daran interessiert, dass zwischen den Halbwellen 
die Spannung am µC-Eingang über die Schaltschwelle ansteigt. Zur reinen 
Erfassung des Schaltzustandes reicht es möglicherweise aus, wenn du die 
Information "Abgeschaltet" mit 50ms Verzögerung bekommst. Dann würde man 
C3 sogar so groß machen, dass auch bei 20kΩ Pull-Up die Schaltschwelle 
zwischen den Halbwellen sicher nicht überschritten wird. Dein µC sollte 
allerdings einen Schmitt-Trigger Eingang haben.
Die Simulation sieht dann wie im Anhang aus. Man beachte den Strompeak, 
wenn die Eingangsspannung schnell zusammenbricht.

Autor: Jobst Quis (joquis)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mike schrieb:
> Die Simulation sieht dann wie im Anhang aus. Man beachte den Strompeak,
> wenn die Eingangsspannung schnell zusammenbricht.

Welcher Strom ist das, der Strom durch den Optokoppler sekundärseitig?
Sieht stark aus, aber vom maximalen Ic des PC814 (50mA) doch noch weit 
entfernt. Vielleicht sollte man C2 doch noch etwas größer machen.

Autor: Mike (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Jobst Quis schrieb:
> Welcher Strom ist das, der Strom durch den Optokoppler sekundärseitig?

Ja, der primäre geht max bis 33mA hoch, also auch noch ok.
Simuliert habe ich in LTSpice mangels Lib für den PC814 allerdings mit 
zwei antiparallelen PC817A.

Autor: PP (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jobst Q. schrieb:
> Nochmal den aktuellen Schaltplan dazu.

Hallo, ich möchte diese Schaltung in einem anderen Umfeld (HomeMatic) 
verwenden.
Ziel ist es ebenfalls, 230VAC Leitungszustände (also Potential liegt an 
oder nicht) über ein Schließer-Kontakt-Interface (z.B. HM-SCI-3-FM o.a. 
HM-MOD-EM-8) in die HM-Umgebung zu bekommen. Der Eingang dieser 
Interfaces muss dabei "einfach" nur auf GND gezogen werden.

Meine Überlegung ist jetzt, den PC814 einfach gegen ein PhotoMOS-Relais 
(z.B.  Panasonic AQY210ST Pole 4 1 Schließer 350 V/DC/AC 120 mA) 
auszutauschen und sekundärseitg alles weg zu lassen, um direkt auf die 
Tastereingänge zu gehen - also kein C oder R o.a.
Bei Verwendung eines leistungsstärkeren PMR sollten sich doch dann sogar 
direkt 230VAC-Lasten mit galvanischer Trennung schalten lassen ?!

Könntet Ihr mir dazu einmal Eure Einschätzung / Expertiese geben.
- sorry, aber mein KnowHow reicht hier leider nicht (mehr) so ganz aus 
:-(

Dank im Voraus
Gruß PP

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.