N-Channel Schaltung mit 5V und 24V

[Meikel F. (Firma: Electronics) (nightcraw)]

Problem:
Ich möchte digitale Ein-Ausgänge schalten können mit 5V als auch mit 
24V.
Das Problem ist eine Schaltung mit einem N-Channel Transistor zu 
erstellen wie im Anhang. Dient nur als Beispiel!
Hierbei habe ich immer je nachdem was angeschlossen wird 5V oder 24V als 
Signal anliegen.
Meine Aufgabe ist es die Schaltung zu realisieren, sodass ich beide 
Spannungen verwenden kann. Wäre es nur 5V oder 24V kein Problem, aber 
ich komme momentan nicht wirklich weiter wie ich es sinnvoll umsetzen 
kann um beides zu verwenden ohne das mir was zu heiß wird bzw gut 
absichern kann.
Ich habe es schon versucht mit einer Z-Diode zu begrenzen, aber bei 24V 
wird der Widerstand R3 zu heiß. Daher wollte ich es nun mit einen 
N-Channel Mosfet erstellen, der seine 500mW packt.
Der ND355AN ist mir in den Sinn gekommen, aber habe da so meine 
Bedenken.
Zudem möchte ich gerne eine Schaltschwelle erreichen ab 4V, das die LED 
gut sichtbar leuchtet, wenn 5V oder 24V anliegen.
Als min mA benötige ich 3mA für im Beispiel erstellten U2.
Die Charakteristik vom Strom sollte der Darstellung in etwa gleich 
kommen.
Zudem bin ich mit dem eingesetzten 2N5434 nicht zufrieden, da er nicht 
die Leistung hat.

[david (Gast)]

würde ein komparator in frage kommen?  z.b. der LT1011? oder ist ein 
aufbau mit transistoren zwingend erforderlich?
lg david

[Meikel F. (Firma: Electronics) (nightcraw)]

Leider kommt ein Komparator nicht in Frage, da ich eine galvanische 
Trennung benötige.
Die angebene LTSpice Simulation würde funktionieren, allerdings müsste 
der FET ca. 0,6W Leistung bei 24V verbraten.
Außerdem brauchen ich eine Grenzfrequenz von 1MHz.

[Falk B. (falk)]

>Leider kommt ein Komparator nicht in Frage, da ich eine galvanische
>Trennung benötige.

Niemand hindert dich, NACH dem Komparator noch einen Optokoppler zu 
nutzen.

>Die angebene LTSpice Simulation würde funktionieren, allerdings müsste
>der FET ca. 0,6W Leistung bei 24V verbraten.

Kann sein, hab ich nicht genauer angesehen.

>Außerdem brauchen ich eine Grenzfrequenz von 1MHz.

Schöner Traum. Da braucht es vor allem einen deutlich schnelleren 
Optokoppler. UNd eine bessere Schaltung.

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

-Variante 1: Genügsamen Optokoppler benutzen, man kann locker mit 1 oder 
2mA auskommen. Sagen wir mal 2mA, in Reihe eine low-current-LED. Dazu 
eine passende Stromquelle (mit FET, oder IC), Gesamtverlustleistung max 
50mW
-Variante 2: einen ADUMxxxx benutzen

[Meikel F. (Firma: Electronics) (nightcraw)]

Optokoppler (PC410L schnell genug) und die 136 Ohm sind vorgegeben.
Ich kann nur die Eingangsbeschaltung ändern.
Ich benötige im schlechtesten Fall einen Eingangsstrom von 3mA.
Der Spannungsabfall beträgt ca. 18V bei 24V Eingang und die LED´s 
brauchen zusammen ca. 3,3mA.