Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Optokoppler miteinander vergleichen


von Vergleicher (Gast)


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Hallo,

bei vielen Optokopplern wird - z.B. der hier: 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/208/83222_DS.pdf -

eine current transfer ratio angegeben.

Wie habe ich das zu interpretiern ? Ich finde diese Datenblätter 
schwierig zu lesen.

Das der Strom duch die LED und der Strom druch den Fototransistor einen 
gewissen Zusammenhang haben verstehe ich, aber dier lässt sich doch 
nicht mit einer lapidaren Angabe von z.B. Typisch 18 % angeben !?!

Mich interessiert wiviel Strom ich durch die LED jagen muss damit ich 
den minimalen Innenwiderstand des Fototransistrs erreiche. (oder sagen 
wir 90 % davon)

Gehen die Hersteller von dem Fall aus, das analoge Signale übertragen 
werden können ? Üblicherweise setzt man Optokoppler ja zur Abtrennung 
von digitalen Signalen ein!?

Gruß

von Mike S. (drseltsam)


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Ja, aber auch digitale Systeme wollen Strom sparen...

von Harald Wilhelms (Gast)


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Vergleicher schrieb:

> Mich interessiert wiviel Strom ich durch die LED jagen muss damit ich
> den minimalen Innenwiderstand des Fototransistrs erreiche. (oder sagen
> wir 90 % davon)

Man steuert den Ausgangstransistor nicht so stark wie möglich,
sondern so stark wie nötig durch. Dann kann man mit der %-Angabe
wesentlich einfacher rechnen. :-)
Gruss
Harald

von ArnoR (Gast)


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Vergleicher schrieb:
> Mich interessiert wiviel Strom ich durch die LED jagen muss damit ich
> den minimalen Innenwiderstand des Fototransistrs erreiche.

Falsche Herangehensweise. Diese Optokoppler sind nichtlineare analoge 
Bauelemente. Den minimalen "Innenwiderstand" erreicht man natürlich mit 
dem maximalen LED-Strom. Wenn man die zum Schalten einsetzt, hängt der 
nötige LED-Strom vom zu schaltenden Ausgangsstrom ab. Dimensionierung 
kann man mit Fig.2 machen.

von Vergleicher (Gast)


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@ArnoR

der erste brauchbare Eintag hier. Danke dafür!
Allerdings ist genau diese Tabelle für mich erklärungswürdig.

Wie habe ich diese Kurve zu interpretieren ? Könntest Du dazu ein paar 
Worte fallen lassen ?
Current transfer ratio ???!???!???!

Ich verstehe nicht wie man zwei Ströme da vergleichen will. Der Strom 
auf der Fototransistor-Seite ist doch abhängig von der Spannung auf 
dieser Seite...

Danke und Gruß

von ArnoR (Gast)


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Vergleicher schrieb:
> Current transfer ratio ???!???!???!

Stromübertragungsverhältnis, sagt aus, welcher Strom im Ausgangskreis 
(Transistor) bei welchem im Eingangskreis (LED) fließt. Die 
Flussspannung der LED ist nebensächlig, es interessiert nur der in die 
LED eigeprägte Strom. Z.B. LED-Strom 10mA, CTR=0,5 -> IC=5mA.

von Vergleicher (Gast)


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Hallo Arno,

so weit so gut. Aber wie sieht es denn aus wenn ich statt 5 Volt an der 
Basis des Fototransistors nun 20 Volt anschliesse ? Es wird doch wohl 
mehr Strom fließen im Fototransistor ? Was sieht es dann mit dem 
"transportverhältnis" aus ?

Gruß

von oszi40 (Gast)


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Das Übertragungsverhalten setzt sich nicht nur aus dem Verhalten bei 
Gleichstrom und Temperatur zusammen. Auch die 
Spannungsanstiegsgeschwindigkeit ist für schnelle Anwendungen sehr 
wichtig. Resultierend auch aus optischen und weiteren Faktoren ist der 
"Wirkungsgrad" bei Optokopplern verschieden.

Mehr da http://www.mikrocontroller.net/articles/Optokoppler
oder z.B. 1000 Typen dort http://de.rs-online.com/

von ArnoR (Gast)


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Vergleicher schrieb:
> Aber wie sieht es denn aus wenn ich statt 5 Volt an der
> Basis des Fototransistors nun 20 Volt anschliesse ? Es wird doch wohl
> mehr Strom fließen im Fototransistor ?

Datenblatt Fig.1. Da ist doch die Abhängigkeit explizit dargestellt. Wo 
ist eigentlich dein Problem?

von Vergleicher (Gast)


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Wenn ich also alle Normen einhalte und 5 mA durch die Led schicke kann 
ich auf der anderen Seite bei CTR = 0,5 maximal 2,5 mA Strom erwarten - 
richtig ?

Wenn ich die Spannung auf der Fototransistor-Seite variiere kann ich mir 
die Diagramme selbst ausmessen ? Will sagen - es gibt keine Angaben 
dafür ?
Wenn der Strom im Fototransistor größer wird dann steigt die Temperatur 
und dieser Faktor geht ebenfalls in den CTR ein (wahrscheinlich zu 
meinen ungunsten!) richtig ?

Sollte ich also den Optokoppler nur in den Parametern betreiben, die mir 
in den Current - Transfer Ratio Diagrammen vorgegeben sind ?

Gruß und Danke

von Vergleicher (Gast)


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ArnoR schrieb >> Datenblatt Fig.1. Da ist doch die Abhängigkeit explizit
              >> dargestellt. Wo ist eigentlich dein Problem?

Ja,
das war der richtige schubs!
Danke

von Wilhelm F. (Gast)


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Hier gab es eine interessante Diskussion zum Thema, weil ich mich 
neulich auch mit Optokopplern beschäftigte:

Beitrag "Optokoppler Schaltzeiten beschleunigen (z.B. CNY17)"

Da wurde auch eine sehr schnelle Schaltung zur Beschleunigung des 
Signals gepostet. Ich habe sie auf LTspice simuliert, und bin höchst 
erfreut:

Beitrag "Re: Optokoppler Schaltzeiten beschleunigen (z.B. CNY17)"

von oszi40 (Gast)


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Es bleibt die Frage wozu DU den Optokoppler brauchst. Je höher die 
Spannung am Transistor, desto mehr könntE auch das Rauschen sein. Daher 
sind 20V sicher weniger ideal, falls er das aushält.

von Vergleicher (Gast)


Angehängte Dateien:

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Dieser Thread trifft in etwa mein Verständnisproblem,

Beitrag "Optokoppler Schaltzeiten beschleunigen (z.B. CNY17)"

Bisher hielt ich Optokoppler für rein digitale Bauelemente.
Wie immer wenn man Tiefer geht stelt man fest, man hat wieder eine neue 
Welt vor sich. Warum hat mich meine Mutter nichts vernünftiges lernen 
lassen ? Musste es nun unbedingt Elektrotechnik sein ?

Wie auch immer -  auch ich habe etwa 15 verschiedene Optokoppler in 
meinem Fundus und ich habe mich gefragt warum ich nicht mehr Strom aus 
der Fototransitor-Seite ziehen kann als ich in die LED-Seite reinstecke.
Da ist ja wohl auch kein direkt ersichtlicher Zusammenhang. Eigentlich 
ist es ja nichts anderes als ein Transistor dessen Basis galvanisch 
getrennt ist.
Ich habe also in meinem Fundus nur die in etwa passenden HCPL 2530! Um 
jetzt für den bidirekktionalen Verkehr der Schaltung in Anhang ( der ist 
von Elektor, ...aber auch Die haben manchmal geniale Momente) genug 
Strom auf der Seite des Fototransitors zu bekommen brauche ich wohl doch 
die Darlington - Varianten dieses Optokopplers (die ich extra kaufen 
muss - oder eigene Transitoren einsetzen.. Elektor nennt die Darligton 
Varianten 6N139..)

Mir fiel einfach nur die Komplextät der Datenblätter zu Optokopplern auf 
und die Tatsache das ich Sie nicht vertstehe.

Gruß und Dank!

von Vergleicher (Gast)


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Doppelter Anhang - Entschuldigúng - es war schon recht spät hier.....

von Harald Wilhelms (Gast)


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Vergleicher schrieb:

> Um genug Strom auf der Seite des Fototransitors zu bekommen brauche
> ich wohl doch die Darlington - Varianten dieses Optokopplers

Dir ist aber klar, das so ein Darlington wesentlich langsamer  als ein
normaler OK ist?
Gruss
Harald

von Wilhelm F. (Gast)


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Vergleicher schrieb:

> Wie immer wenn man Tiefer geht stelt man fest, man hat wieder eine neue
> Welt vor sich.

So ist das!

> Warum hat mich meine Mutter nichts vernünftiges lernen
> lassen ? Musste es nun unbedingt Elektrotechnik sein ?

Gemüseverkäufer ist sicher auch nicht gerade interessanter.

> Wie auch immer -  auch ich habe etwa 15 verschiedene Optokoppler in
> meinem Fundus und ich habe mich gefragt warum ich nicht mehr Strom aus
> der Fototransitor-Seite ziehen kann als ich in die LED-Seite reinstecke.
> Da ist ja wohl auch kein direkt ersichtlicher Zusammenhang.

Ich hatte ja letztens auch über die Dinge nachgedacht, weil ich mich 
weigerte, in den Input eines jeden Optokopplers 20mA und mehr hinein zu 
blasen. Immerhin übertrage ich PWM, und das Tastverhältnis kann da schon 
mal nahe 100% werden. Dann steht man da mit dem Maximalstrom.

Die CTR (Current Transfer Ratio) kommt einfach daher zustande, daß der 
Empfänger eine Fotodiode ist. Und Fotodioden liefern bekanntlich keine 
hohen Ströme. Der Ausgangstransistor gibt da auch schon alles her, was 
er leisten kann.

Oft bekommt man von einem Optokoppler Typen mit verschiedener CTR. Den 
CNY17 gibt es in 4 Varianten, vom CNY17-1 bis CNY17-4. Die werden auch 
nicht separat hergestellt. Auf Grund der Bauteilstreuungen kann man sie 
wohl in 4 Klassen selektieren. Bei Transistoren wird das meist auch so 
gehandhabt.

Die National-Seite funktioniert im Augenblick nicht, habe mir aber mal 
das Datenblatt zum 6N139 von Fairchild herunter geladen. Das sieht doch 
ganz gut aus. Mit dem Darlington erreicht man schon erheblich bessere 
CTR. Der Speed ist aber immer noch bescheiden. Der Dateianhang von 
Elektor sieht aber brauchbar aus. Sicherlich wird es aber durch die 
Optokoppler eine Geschwindigkeitsbegrenzung geben, und man kann I2C 
sicherlich nicht gerade mit 400.000 bit/s betreiben.



Witzig auf der Fairchild-Seite ist: Ganz unten ist das Recycling-Symbol 
abgebildet. Daneben steht: Saving our World, 1mW a time. ;-)

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