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Forum: Hausbus Optokoppler für 230V

Autor: SvenG (Gast)
Datum: 12.01.2008 12:58

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: 13.01.2008 14:56

moin moin,

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

iss das was ?

vlg
Charly
Autor: SvenG (Gast)
Datum: 13.01.2008 23:24

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: 15.01.2008 14:57

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: 15.01.2008 15:01

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: 15.01.2008 17:38

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: 21.01.2008 12:12

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: 21.01.2008 13:16

@ 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: 21.01.2008 22:31

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: 22.01.2008 16:20

@ 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: 22.01.2008 16:30

@ 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: 22.01.2008 21:24
Dateianhang: 230in.gif (5,9 KB, 291 Downloads)
preview image for 230in.gif

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: 26.01.2008 21:56

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: 02.02.2008 17:34

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: 02.02.2008 22:48

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: 22.04.2008 18:47
Dateianhang: 230in.png (16,3 KB, 139 Downloads)
preview image for 230in.png

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: 22.04.2008 18:49
Dateianhang: 230in_p.png (8,2 KB, 80 Downloads)
preview image for 230in_p.png

und hier noch der Auszug aus der Platine...
Autor: Helmut (Gast)
Datum: 23.04.2008 23:33

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

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