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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Relais über Optokoppler durch µC Schalten


Autor: Andre S. (stollenwerk)
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Hallo zusammen,

ich will mit einem µC 3 x 230 V @ ca. 30 A schalten. Dazu habe ich an 
den µC einen Optokoppler (4N36), daran ein Relais (reichelt: FIN 36.11 
5V) und daran ein Schütz (4 x 40A) angeschlossen. Der Optokoppler ist 
nichtinvertierend verschaltet ( Also LED-Anode über Vorwiderstand an den 
µC, Kathode gegen GND und Kollektor des Transistors gegen Vcc und 
Emitter als Ausgang mit 10k gegen GND. Außerdem hat das Relais noch eine 
Freilaufdiode). Das Relais braucht nach meiner Rechnung ca. 72 mA, im 
Datenblatt des Optokopplers steht aber drin, dass der (je nach 
Datenblatt) 100-150 mA kann. Ich stelle aber fest, dass die Spannung am 
Ausgang einbricht, sobald der etwas belastet wird.

Kann mir jemand sagen, was ich falsch mache?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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|. Stollenwerk schrieb:

> µC, Kathode gegen GND und Kollektor des Transistors gegen Vcc und
> Emitter als Ausgang mit 10k gegen GND.


Mal das bitte einmal auf. Vor allem die 10k sind interessant und wo das 
jetzt genau das Relais sitzt.

Autor: elektronikfelix (Gast)
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Morgen,
welchen Optokoppler willst du denn verwenden?

Autor: Rolf Degen (rolfdegen)
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Ich versteh die Aufgabe des Optokopplers in deiner Schaltung nicht ganz?

Das Relais bewirkt doch schon eine galvanische Trennung zwischen 
Mikrocontroller und Schützsteuerung.


Gruß Rolf

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> welchen Optokoppler willst du denn verwenden?
Lesen: Er möchte den 4N36 verwenden.

>> im Datenblatt des Optokopplers steht drin, dass der 100-150 mA kann.
Wo steht das?
In den
>>> ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS <<<
der Senderseite... :-o
D.h. dein Optokoppler geht bei einem LED-Strom von 100mA bei 
ausreichender Kühlung gerade noch nicht kaputt.

> Kann mir jemand sagen, was ich falsch mache?
Vermutlich hast du ignoriert, dass dein OK eine CTR (Current Transfer 
Ratio) von 100% hat. D.h. für 75mA Kollektorstrom müsstest du 75mA in 
die Diode reinpumpen...

> Kann mir jemand sagen, was ich falsch mache?
Wozu um alles in der Welt brauchst du eigentlich den OK?
Ich sehe aus deiner Beschreibung keinerlei Notwendigkeit für das Ding.

EDIT:
Ich würde dem T2 in Rolfs Bild noch einen Pulldown-Widerstand geben, 
damit im Resetzustand des uC der Pegel an der Basis definiert ist (und 
nicht irgendwelche Leckströme den T2 ein wenig aufsteuern..)

Autor: Andre S. (stollenwerk)
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Im Anhang der Schaltplan. Den Optokoppler hatte ich eingebaut, da ich 
vermeiden wollte, dass das Relais dem µC was anhaben kann. Ich vermute 
mal, dass ich an dieser Stelle wohl einfach auf einen Transistor 
zurückfallen sollte...

Im passenden Datenblatt (z.B. von TI) heißt es:
Phototransistor continuous collector current 100mA

Daraus habe ich geschlossen, dass der IC 70 mA treiben kann...

Autor: g457 (Gast)
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> Im passenden Datenblatt (z.B. von TI) heißt es:

..im selben Datenblatt weiter hinten steht, warum es so nicht klappert. 
Ich trage mal zusammen:

- Vorwiderstand an der LED: 374R, betrieben mit angenommenen 5V
- LED-Vorwärtsspannung etwa 0.8V bis 1.5V. Das macht einen LED-Strom von 
(höchstens) 11mA.
- Datenblatt Diagramm 'Collector current vs. input diode forward 
current' (Abbildung 6 im TI-Datenblatt beim Reichelt) sagt für etwa 11mA 
LED-Strom einen Collectorstrom von marginal mehr als 11mA voraus.
-> so gehts nicht

Lass den Optokoppler weg und nimm einen 0815-NPN-Transistor stattdessen.

HTH

Autor: Rolf Degen (rolfdegen)
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Besser wäre, wenn du in deiner Schaltung das Relais nicht an den Pin4 
des Optokopplers anschließt, sondern an Pin5 . Der andere Anschluß des 
Relais geht dann an +5V und der Pin4 des Optokopplers auf GND.
Der Widerstand R5 kann entfallen.

Gruß Rolf

Autor: Andre S. (stollenwerk)
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Das mit dem Verhältnis von Eingangs zu Ausgangsstrom habe ich wohl 
vollständig außer acht gelassen. Dann habe ich aber jetzt am Wochenende 
mal ein paar Anregungen um zu testen, wie ich das ganze wieder in den 
Griff bekommen kann.

Müsste ich in der gegenwärtigen Verschaltung nicht einen PNP anstelle 
eines NPN Transistors nehmen? ich Schalte ja Vcc und nicht GND.

Besten Dank

Autor: Andreas R. (08fresh15)
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|. Stollenwerk schrieb:
> Müsste ich in der gegenwärtigen Verschaltung nicht einen PNP anstelle
> eines NPN Transistors nehmen? ich Schalte ja Vcc und nicht GND.
>
> Besten Dank

na eben weil Du mit Vcc schaltest, ist hier ein NPN richtig.

Autor: Rolf Degen (rolfdegen)
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Hallo

Hier ein interessanter Link für Dich "Transistor als Schalter": 
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm

Wenn du den Transistor wie in deiner Schaltung ansteuerst, benötigst du 
eine höhere Basis-Spannung, weil sich die Basis-Emitter-Spannung durch 
den Widerstand des Relais am Emitter-Anschluss verringert.


Gruß Rolf

Autor: josefkoller (Gast)
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Die Idee mit dem OK ist schon ok.OK Nehme ich grundsätzlich bei uC.
Für deine Anwendung hast Du folgende Möglichkeiten:

Variante 1: mit Relais
Viele OK haben eine Verstärker-Ratio von 50-100%: ein Port sollte nicht 
mehr als mit 10 bis max. 20mA betrieben werden - im Sink-Mode.
D.h. Du benötigst nach dem OK einen Treiberbaustein.

Variante 2: mit SSR (das ist meine Lieblingsvarinate
SSR (z.B. von Sharp) benötigen zum Schlaten 8mA und können Lasten von 8 
Amp. an 230V schalten. Ich denke, dass reicht wohl für deinen 40Amp 
Schütz.
Mit dieser Varinate betreibe ich viele Rollladenmotore.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Siehe Relais mit Logik ansteuern, hier sthet auch wie man Störungen 
durch das Relais vermeidet.

Ein Optokoppler ist totaler Käse. Die Galvanische Trennung macht 
das Relais schon allein.

MFG
Falk

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