"Foolsproof" Optokoppler Eingangsschaltung

[Marc (Gast)]

Hallo liebe Leser,

ich habe hier eine kleine Schaltung, die einige 24V-Digitalsignale über 
Optokoppler erhalten soll. Hierfür habe ich eine Eingangsschaltung für 
die Optokoppler (ok, es sind LED-Emulator-Isolatoren :) ) entworfen. 
Diese soll gegen Verpolung, ESD sowie 230 Volt Power-Cross schützen. Die 
Funktionsweise stelle ich mir wie folgt vor:

- Normalbetrieb: 24 V Signal liegt an, R4 stellt einen Stromfluss von 10 
mA ein, D2 sorgt für eine halbwegs definierte Schaltschwelle (ca. 12 V)

- Verpolung: D4 wird leitend, schützt auf Grund seiner geringen 
Vorwärtsspannung den OK und schließt über D2 die Signalquelle kurz. 
Diese liefert max. 240mA -> F4 kommt und trennt denn Stromkreis auf

- ESD-Ereignisse: TVS5 fängt diese ab

- 230 V Power-Cross: TVS5 begrenzt die Spannung auf sichere 30 V und 
schließt die Spannungsquelle kurz -> Sicherung F4 kommt

C9 bzw. R35 sind optional und sind für einen Tiefpass bzw. Pull-Down für 
den OK-Eingang gedacht.

Wird die Schaltung so funktionieren wie ich mir das denke oder habe ich 
etwas übersehen?

Vielen Dank & Grüße
Marc

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
prinzipiell wird die Schaltung wohl funktionieren.
Manches würde ich etwas anders machen,
das ist aber auch Geschmachssache :-).

1) Warum nicht eine Verpolschutzdiode mit hoher Spannungsfestigekeit 
vorn mit der Sicherung in Reihe? Da sparst du dir hinten D4 und 
nachfolgend gibt es keine Belastungen bei hoher Spannung mit falscher 
Polarität.

2)Ob bei 230V die Supressordiode nicht doch evtl. geschädigt wird, hängt 
stark vom Ansprechverhalten der Sicherung ab. Ist die Superflink, für 
Netzspannung geeignet und selbst (Lichtbogen) verlöschend?
-> Sandfüllung?
Ich würde da der Einfacheheit halbe evtl. einen Polyswitch mit 
entsprechender Spannungsfestigkeit und kleinem Nennstrom nehmen.
Das spart das Auswechseln der Si.
Gruß Öletronika

[Chris (Gast)]

Hm, ich war so stolz, eine Schottky mit nur 0.2 V 
Vorwärts-Spannungsabfall gefunden zu haben :) Deine Lösung 1 jedenfalls 
hätte den Vorteil, dass F4 bei Verpolung nicht flöten geht. Allerdings 
sehe ich jetzt gerade nicht, welchen Strompfad es ohne D4 im Falle einer 
Verpolung geben könnte, der zu einer Verpolungsschutzdiode in Reihe zu 
F4 führen würde und den diese Diode dann sperren sollte?

2.) Es ist eine Littlefuse 242. Die hält 250 Volt AC aus. Ihr 
Ansprechverhalten passt meiner Meinung nach zur TSV (Auslösezeit bei 1 A 
ist 1 ms, in der Zeit darf die SACB laut Datenblatt 300W vernichten).

Wenn die Schaltung aus dem Prototypenstadium raus ist und codierte 
Steckverbinder eingesetzt werden, hatte ich angedacht, die Sicherung 
durch einen entsprechenden PTC zu ersetzen. Aber bis dahin ist es ganz 
gut wenn ich sofort sehe, dass ich etwas falsch angeklemmt habe :)

Grüße,
Marc

[Easylife (Gast)]

Ich denke mal das hier würde auch ausreichen:

O----+
     |
    +++
    | |
    | | 1K
    | |
    +++
     |  +-----+
     +--+ 510 +-------------+  
     |  +-----+             |  Si8710C
    -+-                    -+- 
    / \ Zener 5.1V/500mA   \ / 
    -+-                    -+-
     |                      |
O----+----------------------+

[John Doe (Gast)]

Easylife schrieb:
> Ich denke mal das hier würde auch ausreichen:

Die arme Zener sieht schwarz wenn der Burst Test kommt.
Und das Wörtlich!

[Easylife (Gast)]

Dann machste halt noch ne ESD Diode parallel zur Zener.

[Ernst O. (ernstj)]

Man kann ja bekanntlich nicht vollkommen idiotensicher konstruieren, 
weil Idioten so kreativ sind (A.E. Einstein - angeblich)

Aber man soll es versuchen. In dem Sinne, spricht etwas gegen eine 
Gleichrichterbrücke gleich am Eingang? Dann hätte man schon mal die 
Schwierigkeit mit der geringen Sperrspannungsfestigkeit der LED 
ausgeräumt.

[Kurt (Gast)]

In unserer Firma haben wir lange an einer Lösung getüffelt.
Lass $$$$ rüberwachsen, und ich verate dir eine Schaltung.

[Easylife (Gast)]

Kurt schrieb:
> In unserer Firma haben wir lange an einer Lösung getüffelt.
> Lass $$$$ rüberwachsen, und ich verate dir eine Schaltung.

CC an seinen Chef nicht vergessen...