Optokoppler - Trennverstärker

Mike Richter schrieb:

> In der Regel scheint eine Kombination von Optokoppler mit einfachem OPV
> immmer die bessere Wahl zu sein, als ein Trennverstärker.

Wenn es Dir auf +- 10% nicht ankommt...
Es gibt spezielle analoge OKs, die das wohl mit einer speziellen
OPV-Regelschaltung besser hin bekommen; die Genauigkeit eines
guten Trennverstärkers wirst Du aber so oder so nicht erreichen.
Gruss
Harald

Weisst du welcher Wert aus dem Optokoppler Datasheet ein Indikator für 
die Genauigkeit ist? Bzw. woran kann ich z.B. erkennen, dass ein 
Optokoppler 10% Abweichung haben kann. Scheint mir schon sehr gross.

Z.B.
http://www.farnell.com/datasheets/6535.pdf

Beim Trennverstärker ist das sehr gut angegeben.

Mike Richter schrieb:

> Weisst du welcher Wert aus dem Optokoppler Datasheet ein Indikator für
> die Genauigkeit ist? Bzw. woran kann ich z.B. erkennen, dass ein
> Optokoppler 10% Abweichung haben kann. Scheint mir schon sehr gross.

Mit den 10 war ich viel zu optimistisch. Schau Dir mal den grossen
Bereich für "Current transfer ratio" im Datenblatt an.

An Stelle des ADCs wäre auch ein VCO denkbar.

ja nun schrieb:

> Erst sollte man sich fragen, ob man tatsaechlich trennen muss.

Genau, das ist auch immer die erste Frage
eines guten Scheidungsanwalts. :-)

Es ist eine Strommessschaltung mit Shunt-Widerstand. Da fliessen Ströme 
bis 40A bei Spannung bis 800V. Da ist es nicht so gut den ADC auf die 
heisse Seite zu bringen. Die Trennung soll ja die Messschaltung 
schützen.

Der Optokoppler oben ist denke schlechte gewählt. Bei meinem Signal 
handels es sich um eine Wechselspannung im Bereich von +/- 200mV.

http://www.mouser.com/ds/2/427/sfh620aa-58249.pdf

Der hier passt denke besser.
Wenn ich mir die CTR vom alten anschaue: Bedeutet es z.B. bei I_f=0,5mA 
im Bereich von -40-100 Grad, dass mein Ausgangsstrom eine Differenz von 
150% haben kann?

@ Mike Richter (kyriel)

>Es ist eine Strommessschaltung mit Shunt-Widerstand. Da fliessen Ströme
>bis 40A bei Spannung bis 800V.

Naja.

> Da ist es nicht so gut den ADC auf die
>heisse Seite zu bringen. Die Trennung soll ja die Messschaltung
>schützen.

Falsch! Wenn man den ADC auf die heiße Seite bringt und per DC/DC 
Wandler versorrg, ist der auch geschütz! Klingt komisch,ist aber so. Und 
die digitale Datenübertragung über Optokoppler ist 100mal robuster als 
ein Analogsignal zu übertragen.

>Der Optokoppler oben ist denke schlechte gewählt. Bei meinem Signal
>handels es sich um eine Wechselspannung im Bereich von +/- 200mV.

Das kann man so oder so nicht einfach mit einem Optokoppler übertragen. 
Das braucht IMMER noch eine passende Schaltung. Sieha das Datenblatt vom 
IL300 & Co.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Optokoppler#Lineare_Optokoppler

http://www.mouser.com/ds/2/427/sfh620aa-58249.pdf

>Der hier passt denke besser.

Nein, der ist nicht nennenswert besser als die meisten anderen 
Optokoppler.

Ein Trennverstärker IST ein (meist) linearer Optokoppler + 
Zusatzschaltung.
Warum soll mn den nachbauen? Das wird meist teurer und schlechter.

> Falsch! Wenn man den ADC auf die heiße Seite bringt und per DC/DC
> Wandler versorrg, ist der auch geschütz! Klingt komisch,ist aber so. Und
> die digitale Datenübertragung über Optokoppler ist 100mal robuster als
> ein Analogsignal zu übertragen.

Wieso ist er trotzdem geschuetzt obwohl das Signal vom Leistungskreis 
direkt in den ADC geht.

> Ein Trennverstärker IST ein (meist) linearer Optokoppler +
> Zusatzschaltung.
> Warum soll mn den nachbauen? Das wird meist teurer und schlechter.

Ich nahm an, dass man einen günstigen OpK für 1-1,5 Euro nimmt, ein 
Signal rein gibt und ein entsprechendes Signal raus bekommt, welches 
dann mit einem OPV verstärkt wird. Beim Trennverstärker brauch ich ja 
auch den Trennverstärker ( so 4-5 Euro)+ OPV um eine massebezogenes 
Signal zu bekommen.

Schau dir mal den HCPL 7520 an. Der wandelt das analoge Signal in ein 
digitales, überträgt es auf die andere Seite und wandelt es wieder in 
ein analoges Signal mit Massebezug. Die Vertsärkung kann man über V_Ref 
einstellen (G = V_Ref/0.512).

Christian B. schrieb:
> Schau dir mal den HCPL 7520 an. Der wandelt das analoge Signal in ein
> digitales, überträgt es auf die andere Seite und wandelt es wieder in
> ein analoges Signal mit Massebezug. Die Vertsärkung kann man über V_Ref
> einstellen (G = V_Ref/0.512).


Ein wirklich gutes Bautel. Leider ist der Verstärkungsfehler mit 5% sehr 
hoch.

@ Mike Richter (kyriel)

>Wieso ist er trotzdem geschuetzt obwohl das Signal vom Leistungskreis
>direkt in den ADC geht.

Weil er keiner hohe Potentialdifferenz, aka Spannung, ausgesetzt ist. 
Genau wie die Vögel auf der Hochspannungsleitung. Die sitzen auf 12kV, 
die "Masse", sprich der N-leiter bzw. die anderen Phasen ist weit weg.

>Ich nahm an, dass man einen günstigen OpK für 1-1,5 Euro nimmt, ein
>Signal rein gibt und ein entsprechendes Signal raus bekommt, welches
>dann mit einem OPV verstärkt wird.

Nicht für analoge Signale.

> Beim Trennverstärker brauch ich ja
>auch den Trennverstärker ( so 4-5 Euro)+ OPV um eine massebezogenes
>Signal zu bekommen.

Ist eben so.

@ Ingo Wendler (ingo_w)

>> handels es sich um eine Wechselspannung im Bereich von +/- 200mV.

>Wenn es sich beim zu erfassenden Strom, um Wechselstrom handelt, könnte
>man auch mal über eine Stromwandler (Trafo) nachdenken, dann ist das
>Potentialproblem gleich mit geklärt.

Oder bei Gleichstrom einen Wandler von LEM. Aber auch der kostet 
DEUTLICH mehr als Eins Fuffzich ;-)

Falk Brunner schrieb:
> @ Mike Richter (kyriel)
>
>>Wieso ist er trotzdem geschuetzt obwohl das Signal vom Leistungskreis
>>direkt in den ADC geht.
>
> Weil er keiner hohe Potentialdifferenz, aka Spannung, ausgesetzt ist.
> Genau wie die Vögel auf der Hochspannungsleitung. Die sitzen auf 12kV,
> die "Masse", sprich der N-leiter bzw. die anderen Phasen ist weit weg.

Das gleiche Prinzip lässt sich aber nicht auf einen einfach OPV 
anwenden, in dem mein Messsignal verstärkt wird oder? Denke mal dass es 
nicht geht aus EMV Gründen. Die Versorgung würde auch ueber einen DC/DC 
Wandler getrennt werden.

Eine andere Möglichkeit, digitaler Optokoppler oder Trenner (ADUM1201) 
und einen MC auf jeder Seite.
Reichen 10Bit, kanns der MC selber, z.B. ATtiny25 mit internem ADC und 
PWM auf der anderen Seite. Ansonsten SPI-ADC und DAC anschließen.
Man kann dann auch mehrere Kanäle über einen Optokoppler übertragen, 
bzw. 2 Optokoppler oder 1 Trenner, wenns bidirektional sein soll.

Peter Dannegger schrieb:
> Eine andere Möglichkeit, digitaler Optokoppler oder Trenner (ADUM1201)
> und einen MC auf jeder Seite.
> Reichen 10Bit, kanns der MC selber, z.B. ATtiny25 mit internem ADC und
> PWM auf der anderen Seite. Ansonsten SPI-ADC und DAC anschließen.
> Man kann dann auch mehrere Kanäle über einen Optokoppler übertragen,
> bzw. 2 Optokoppler oder 1 Trenner, wenns bidirektional sein soll.

Hört sich aufwendig und teuer an, nur um ne galvanische Trennung zu 
machen.

Danke euch Allen. War sehr informativ und hilfreich.

Mike Richter schrieb:
> Hört sich aufwendig und teuer an, nur um ne galvanische Trennung zu
> machen.

Nö, ein ATtiny25 kostet <1€.

Ich hab so eine MC-Lösung mal verwendet, um mehrere AD202 (Farnell: 
39,01€) zu ersetzen. Das hat mächtig eingespart.