Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Optokoppler an 230V


von Markus (Gast)


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Hallo,

ich möchte mit einem Optokoppler mehrere 230V Signale mit einem AVR 
verbinden und dort auswerten. Schaltung 1 ist eine typische 
Optokopplerschaltung.
Da nicht überall Taster an den Optokopplern hängen und deshalb die 
Signale über einen längeren Zeitraum anstehen wollt ich die Schaltung 
möglichst sparsam auslegen. Meine Idee war es die zweite Halbwelle die 
für den Optokoppler nicht benötigt wird nicht einfach über die 
Widerstände in Wärme zu verbraten sondern mit einer Diode zu sperren 
(Schaltung 2).
Ist das so bedenkenlos machbar oder kann dadurch ein Effekt auftreten 
der später zu Problemen führt?

MfG
Markus

: Verschoben durch Admin
von Morz Troll (Gast)


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Schaltung 1 ist gut. Bei Schaltung 2 kann die LED zappen. Die dioden 
haben auch einen Sperrstrom. Allenfalls eine Mischung aus 1 und 2.

von Falk B. (falk)


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@  Markus (Gast)

>verbinden und dort auswerten. Schaltung 1 ist eine typische
>Optokopplerschaltung.

Ja.

>Da nicht überall Taster an den Optokopplern hängen und deshalb die
>Signale über einen längeren Zeitraum anstehen wollt ich die Schaltung
>möglichst sparsam auslegen.

Um Was zu sparen? Schaltung 1 zieht ~1mA bzw. 220mW. Mach die 
Widerstände doppelt so groß und gut ist.

> Meine Idee war es die zweite Halbwelle die
>für den Optokoppler nicht benötigt wird nicht einfach über die
>Widerstände in Wärme zu verbraten sondern mit einer Diode zu sperren
>(Schaltung 2).
>Ist das so bedenkenlos machbar

Nein.

>oder kann dadurch ein Effekt auftreten
>der später zu Problemen führt?

Ja. Nämlcih wenn der Sperrstrom von der 1N4007 größer als deine 
Optokopplers ist, sieht der dann ordentlich Sperrspannung und geht 
kaputt. Also auch dort noch die antiparallele Diode ala 4148.

von Georg G. (df2au)


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Bei der Variante 2 verteilt sich die Sperrspannung (325V nominell) über 
beide Dioden. Die Verteilung ist abhängig von Bauteiltoleranzen und nach 
Murphy so, dass der Optokoppler nach einigen Tagen stirbt. Um sicher zu 
gehen, solltest du die Diode im Optokoppler mit z.B. 10KOhm überbrücken. 
Dann übernimmt die 1N4007 wirklich 99.9% der Spannung.

Denk bitte an ausreichende Kriech- und Luftstrecken zwischen 230V und 
dem Atmel. 10mm sollten es sein. Die meisten Optokoppler sind für so 
etwas ungeeignet - auch, wenn im Datenblatt steht, dass sie 4kV 
aushalten.

von Wolfgang (Gast)


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Georg G. schrieb:
> Denk bitte an ausreichende Kriech- und Luftstrecken zwischen 230V und
> dem Atmel. 10mm sollten es sein.

Da sind wohl etliche Normen und Sicherheitsfaktoren multipliziert. Eine 
Luftstrecke von 10 mm lacht sich selbst über die zehnfache Spannung noch 
kaputt. Die Durchschlagfestigkeit von Luft liegt bei 3,3 kV/mm.

von mainpower (Gast)


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Markus schrieb:
> ...der später zu Problemen führt?

Die Schaltungen sind nicht "EMV tauglich".

von ... (Gast)


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mainpower schrieb:
> Die Schaltungen sind nicht "EMV tauglich".
Was ist denn bitte eine elektromagnetisch verträglich taugliche 
Schaltung?

von mainpower (Gast)


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Lässt man mal die Störaussendung weg (der Rest der Schaltung nach den 
Kopplern, der sonstige Aufbau ist ja nicht bekannt) besteht die 
Schaltung keinen Burst, Surge oder HF Einstrahlungstest. 
Fehlfunktion(en) bzw. Ausfall / Zerstörung der Eingänge sind garantiert.
Für private Basteleien kann das akzeptabel (Kaffeemaschine) sein, nicht 
aber für "wichtige" Anwendungen (Heizungssteuerung des Hauses) und 
überhaupt nicht im kommerziellen / industriellen Bereich.

von Georg G. (df2au)


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@Wolfgang: "wohl" war das richtige Wort. Lies dir die einschlägige VDE 
zu Schutzklasse 2 durch (VDE 0100 Teil 410, 412.1).

von bazzzel (Gast)


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Was wäre dann eine Schaltung die professionellen Ansprüchen genügt?

von MaWin (Gast)


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Schaltung 1 wäre besser, aber die Verlustleistung an den Widerständen 
nervt.

Also gibt es bessere Schaltungen:

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.3

http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm

von Markus (Gast)


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Moin und vielen Dank für die vielen Denkanstöße.
Schaltung 2 ist Geschichte, Schaltung 1 hat eine Supressordiode 
bekommen. Hab mich für eine vom Typ P6KE-15CA 600W bipolar entschieden. 
Die Vorwiderstände vor dem Optokoppler möchte ich wegen den jetzt schon 
nicht ganz steilen Signalflanken an der Ausgangsseite nicht weiter 
vergrößern.
Wäre es sinnvoll eine Kondensator parallel zu D2 zu schalten?

von Harald W. (wilhelms)


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Markus schrieb:

> Schaltung 1 hat eine Supressordiode
> bekommen. Hab mich für eine vom Typ P6KE-15CA 600W bipolar entschieden.

M.E. wäre es besser, wenn Du eine Supressordiode mit entsprechend
kleinerer Spannung hinter die Vorwiderstände setzt und dahinter
noch einen kleinen Widerstand (so ca. 1k) zum Optokoppler.

> Die Vorwiderstände vor dem Optokoppler möchte ich wegen den jetzt schon
> nicht ganz steilen Signalflanken an der Ausgangsseite nicht weiter
> vergrößern.

Obwohl Du zwei Widerstände in Reihe verwendest, würde ich doch
darauf achten, Widerstände zu nehmen, die für 250V~ geeignet sind.

> Wäre es sinnvoll eine Kondensator parallel zu D2 zu schalten?

Nein.
Gruss
Harald

von Markus (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> M.E. wäre es besser, wenn Du eine Supressordiode mit entsprechend
> kleinerer Spannung hinter die Vorwiderstände setzt und dahinter
> noch einen kleinen Widerstand (so ca. 1k) zum Optokoppler.

Anstatt Diode D2?

von Falk B. (falk)


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@  Markus (Gast)

>bekommen. Hab mich für eine vom Typ P6KE-15CA 600W bipolar entschieden.

Die verglüht in wenigen Millisekunden.

>Die Vorwiderstände vor dem Optokoppler möchte ich wegen den jetzt schon
>nicht ganz steilen Signalflanken an der Ausgangsseite nicht weiter
>vergrößern.

Wo ist dfas Problem? Für eine einfach ON/OFF Erkennung ist das 
vollkommen egal. Du willst ja keinen Nulldurchgang erkennen.

>Wäre es sinnvoll eine Kondensator parallel zu D2 zu schalten?

Nein, wenn schon, dann paralle zum Optokoppler.

von ich (Gast)


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Eine 15V Suppressordiode an 230VAC?

Zieh den Kopf ein beim ersten Test.

von Itzi (Gast)


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Ich brauche auch eine Lösung für die Erkennung ob Netzspannung da ist. 
Hab dazu folgendes fertige Produkt (Weidmüller) gefunden:
http://www.conrad.de/ce/de/product/505464/

Das Schaltbild im Datenblatt zeigt nur allgemein einen Gleichtrichter.

von MaWin (Gast)


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> Das Schaltbild im Datenblatt zeigt nur allgemein einen Gleichtrichter.

Das ist halt eine  230V Konstantstrom-LED :-)

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8

Siehe "An 230V~

von amateur (Gast)


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Wenn es nur um die Erkennung Spannung da/nicht da geht, kannst Du auch 
ein paar Milliwatt sparen, wenn Du hinter einem Kondensator werkelst. In 
Anbetracht der Tatsache, dass Du Dich hinter einem Optodingsbums 
versteckst, muss der auch nicht besonders Hochwertig/Teuer sein.

Die Idee mit der Supressordiode vor deiner Schaltung war wirklich nicht 
die Beste. Der einzige Vorteil ist der, dass du keine 
Spannungsüberwachung benötigst. Das platzende Teil kannst Du noch auf 
recht große Entfernung hören. Der Innenwiderstand einer ganz normalen 
Steckdose ist, trotz aller Unkenrufe, doch recht gering.

von jens (Gast)


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wie wäre es mit einen Brückengleichrichter vor dem Optokoppler? oder 
benötigst du 50 Hz Pulse?
mit Gleichrichter ergeben sich 100Hz aber weniger Täler

von MaWin (Gast)


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jens schrieb:
> wie wäre es mit einen Brückengleichrichter vor dem Optokoppler?
> oder benötigst du 50 Hz Pulse?
> mit Gleichrichter ergeben sich 100Hz aber weniger Täler

Nach 10 Jahren ?

Immer noch nichts von Wechselstromoptokopplern wie PC814 gehört ?

von Harald W. (wilhelms)


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MaWin schrieb:

>> mit Gleichrichter ergeben sich 100Hz aber weniger Täler
>
> Nach 10 Jahren ?

Naja, bis ein Tal sich füllt, dauert es normalerweise
mindestens 10.000Jahre. :-)

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