Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltungserklärung Optokoppler 230V


von Jakob (Gast)


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Hallo Forum

ich hätte eine Frage bezüglich der Schaltung im Anhang.
Ich verstehe nicht ganz wie  die 230V Effektiv auf einen für den 
Optokoppler verdräglichen Wert gebracht werden. Macht das am Eingang an 
L1 der Kondensator mit seinen Blindwiderstand? Wo fällt die Spannung ab? 
Der Elektrolyt Kondensator nach dem Brückengleichrichter ist ein 10µF 
35V Kondensator. Danach ist eine Supressor Diode geschalten.

Kann mir jemand die Schaltung erklären?

danke

von Michael B. (laberkopp)


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Jakob schrieb:
> Macht das am Eingang an L1 der Kondensator mit seinen Blindwiderstand?

Genau.

Im Endeffekt bildet er mit den 50Hz eine Stromquelle.

von Falk B. (falk)


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Jakob schrieb:

> Optokoppler verdräglichen Wert gebracht werden. Macht das am Eingang an
> L1 der Kondensator mit seinen Blindwiderstand?

Ja.

> Wo fällt die Spannung ab?

Über dem Kondensator.

> Der Elektrolyt Kondensator nach dem Brückengleichrichter ist ein 10µF
> 35V Kondensator. Danach ist eine Supressor Diode geschalten.

Die begrenzt die Spannung beim Einschalten, die 100 Ohm begrenzen den 
Einschaltstrom.

Google Kondensatornetzteil.

: Bearbeitet durch User
von the_yrr (Gast)


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Jakob schrieb:
> Macht das am Eingang an
> L1 der Kondensator mit seinen Blindwiderstand
ich seh zwar kein L1, aber im prinzip ja. Die 10nF und 100Ohm bilden ein 
Kondensatornetzteil.
nach dem Gleichrichter sollten das zener dioden sein, die die Spannung 
notfalls begrenzen, dann eine LED damit man was sieht und der Opto in 
reihe.
100uF scheinen mir etwas viel, außer man will nur an/aus und keine 
Nulldurchgägnge der Spannung erkennen, dann ist das ok.
sonst Spezifischer fragen

von Jakob (Gast)


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the_yrr schrieb:
> 100uF scheinen mir etwas viel, außer man will nur an/aus und keine
> Nulldurchgägnge der Spannung erkennen, dann ist das ok.
> sonst Spezifischer fragen

Danke nein brauche die Schaltung nur zum Aus bzw. Ein

von hinz (Gast)


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Jakob schrieb:
> Danach ist eine Supressor Diode geschalten.

Ziemlich sinnlos.

von Thomas (Gast)


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Macht der Lastteil rechts überhaupt so Sinn ?
Tue mich erstmal hart, da Bild am Kopf steht. Und dann werden 24 V per 
Optokoppler auf die Basis des NPN gegeben. Sicher, der Emitter hängt 
irgendwie. Aber wo ist er denn ?
Liege ich da falsch?

von Dieter (Gast)


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Ich sehe hier 12V.

Die Supressor-Diode sollte bei auftretenden Fehler dafür sorgen, dass 
die Spannung nicht zu hoch wird, bzw. der Widerstand als 
Sollbruchstelle, wenn der Kondensator versagt. Aber die 
Durchbruchspannung ist zu hoch gewählt.

Auf der Netzseite wäre es besser, wenn in beiden Zweigen ein Widerstand 
liegen würde.

von Thomas (Gast)


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Oh sorry, ja 12V.

> Auf der Netzseite wäre es besser, wenn in beiden Zweigen ein Widerstand
> liegen würde.

Wie meinst Du?

von Dieter (Gast)


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Vor die Gleichrichter Eingänge 3 und 4 auf dem Schaltbild. Fail save Typ 
(kein Metallfilm).

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> Die Supressor-Diode sollte bei auftretenden Fehler dafür sorgen, dass
> die Spannung nicht zu hoch wird, bzw. der Widerstand als
> Sollbruchstelle, wenn der Kondensator versagt. Aber die
> Durchbruchspannung ist zu hoch gewählt.

So wie sie geschaltet ist gibt es keine sinnvolle Durchbruchspannung.

von Jobst Q. (joquis)


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Wo hast du denn den Schaltplan her? Voller Fehler und falscher 
Dimensionierung. Da gibt es wirklich bessere.

von Toxic (Gast)


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hinz schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Die Supressor-Diode sollte bei auftretenden Fehler dafür sorgen, dass
>> die Spannung nicht zu hoch wird, bzw. der Widerstand als
>> Sollbruchstelle, wenn der Kondensator versagt. Aber die
>> Durchbruchspannung ist zu hoch gewählt.
>
> So wie sie geschaltet ist gibt es keine sinnvolle Durchbruchspannung.

Sehe ich auch so.
Eine 15V-Zenerdiode waere wohl eher angebracht als eine 150V-TVS-Diode.

Immerhin koennen - siehe Simulation - ohne Z-Diode oder entsprechende 
TVS bis zu 50V(im us-Bereich) auftreten.Ob dies den Leds schaden wuerden 
muesste man im Datenblatt nachschauen.Ich  hab nur verwendet was mir 
LTspice zur Verfuegung stellte.

Die 3 Bilder zeigen den Normalbetrieb und die im Einschaltmoment 
auftretenden Stroeme/Spannungen wenn C2 zufaelligerweise gerade auf 0V 
oder 325V("worst case"=> 650V) aufgeladen war.

von hinz (Gast)


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Toxic schrieb:
> Ich  hab nur verwendet was mir
> LTspice zur Verfuegung stellte.

Schlechte Idee, du bist über der Grenze der Modelle.

von Falk B. (falk)


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Toxic schrieb:
> hinz schrieb:
>> Dieter schrieb:
>>> Die Supressor-Diode sollte bei auftretenden Fehler dafür sorgen, dass
>>> die Spannung nicht zu hoch wird, bzw. der Widerstand als
>>> Sollbruchstelle, wenn der Kondensator versagt. Aber die
>>> Durchbruchspannung ist zu hoch gewählt.
>>
>> So wie sie geschaltet ist gibt es keine sinnvolle Durchbruchspannung.
>
> Sehe ich auch so.
> Eine 15V-Zenerdiode waere wohl eher angebracht als eine 150V-TVS-Diode.

Es IST laut Wert eine 15V TVS Diode, P6KE15CA, NICHT P6KE150A
Allerdings wäre das ein Widerspruch zum Symbol, die CA sind 
bidirektional. Was hier aber Käse ist. Aber auch eine 15V TVS ist in der 
Schaltung Quark, denn der fiese Einschaltstrom von 325V/100 Ohm = 3,25A 
rauscht volles Rohr durch den Optokoppler. Prost Mahlzeit. Ok, der 
Kondensator bremst vielleicht ausreichend schnell, denn 100R*10nF=1us, 
aber so richtig schön ist das eher nicht.

> Die 3 Bilder zeigen den Normalbetrieb und die im Einschaltmoment

Eben, und bei nicht mal 1mA mittlerem Strom kann man den Vorwiderstand 
auch auf 1-2k erhöhen, die Verlustleistung dort ist minimal, der 
Pulsstrom sinkt dann auf erträgliche 150-300mA.

von Thomas (Gast)


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Bitte korrigiert mich, oder bitte Aufklärung. Für mich ist diese 
Schaltung einfach Unbug. Wo steckt die in der Praxis. Oder muss ich 
meinen Elektronik-Horrizont erweitern?

von Falk B. (falk)


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Thomas schrieb:
> Bitte korrigiert mich, oder bitte Aufklärung.

Lies die Beiträge!

> Für mich ist diese
> Schaltung einfach Unbug.

Nö, das paßt schon, auch wenn große Elko C7 und Suppressordiode D4 eher 
überflüssig sind.

> Wo steckt die in der Praxis.

In vielen Geräten, welche das Vorhandensein von 230V detektieren wollen.

> Oder muss ich
> meinen Elektronik-Horrizont erweitern?

Scheint so.

https://www.mikrocontroller.net/articles/230V

von Achim S. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Aber auch eine 15V TVS ist in der
> Schaltung Quark, denn der fiese Einschaltstrom von 325V/100 Ohm = 3,25A
> rauscht volles Rohr durch den Optokoppler.

Eigentlich rauscht der Einschaltstrom vor allem durch den Elko C1. Nur 
wenn dessen ESR extrem hoch sein sollte (im Ohm-Bereich) kriegt der 
Optokoppler überhaupt was vom Einschaltpuls mit. Und da der 
Einschaltpuls maximal eine Energie deutlich unter 1mJ hat, die 
hauptsächlich im 100Ohm-Widerstand verbraten wird, geht davon auch nicht 
so ganz schnell was kaputt. Ganz so dramatisch ist die Sache also doch 
wieder nicht.

Toxic schrieb:
> Die 3 Bilder zeigen den Normalbetrieb und die im Einschaltmoment
> auftretenden Stroeme/Spannungen wenn C2 zufaelligerweise gerade auf 0V
> oder 325V("worst case"=> 650V) aufgeladen war.

Überprüf doch mal die Anfangsbedingungen deiner Simulation für C1. War 
der "zufällig" gerade auf 36V aufgeladen? Ein Wert, den er in der realen 
Schaltung nie erreichen wird? Du betrachtest hier einen 
Simulationsartefakt, weil LTSpice in dem Fall zu unsinnigen 
Anfangsbedingungen für die Spannung des C1 kommt.

@Jakob: der 10nF-Kondensator limitiert im eingeschwungenen Zustand den 
Strom durch deine Schaltung auf knapp 1mA. Im Einschaltmoment oder bei 
Spikes auf dem Netz hast du aber ein wesentlich größeres du/dt und damit 
auch kurzzeitig einen wesentlich größeren Strom durch den 10nF. Diese 
Strom wird in erster Linie vom dem 100Ohm Widerstand begrenzt, den du 
tatsächlich ein problemlos größer wählen könntest.

Die von dir benutzte Supressordiode ist in dieser Form tatsächlich 
völlig sinnlos, weil der Eingang des Optokopplers schon viel früher 
begrenzt. Die Suppressordiode könnte höchstens zum Zug kommen, wenn der 
Optokoppler schon zerstört ist.

Mit dem 100µF-Elko nach dem Gleichrichter willst du den Strom durch die 
LEDs glattziehen. Das funktioniert in dieser Schaltung aber nur 
schlecht, der Strom wird immer noch stark pulsieren. Das liegt daran, 
dass der differentielle Widerstand deiner Diodenkennlinie recht klein 
ist (ein bisschen mehr Spannung am Elko ergibt also gleich viel mehr 
Strom durch die Dioden). Wenn du hinter den Elko noch einen kleinen 
Vorwiderstand für die LED schalten würdest (z.B. 100Ohm) wäre der Strom 
durch den Optokoppler deutlich gleichmäßiger.

von Toxic (Gast)


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Modifizierte Schaltung - siehe Anhang

R1 gegebenenfalls anpassen um den Strom durch den Optokoppler zu 
erhoehen oder erniedrigen

Die Verlustleitung am R3 liegt unter 200mW. Der Spannungsfestikeit wegen 
waeren 2 x 4k7 angebracht.

Der kapazitive Widerstand des urspruenglichen 10nF-Kondesators lag bei 
ca. 320k.Ein ziemlich hoher Wert,der dazu fuehrte,dass ein Elko mit 
100uF 0.5s benoetigte um geladen zu werden.Fuer schnelles Schalten nicht 
besonders ideal.Kommt aber darauf an was die Gesamtschaltung ueberhaupt 
tun soll....

von Dieter (Gast)


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Die Supressordiode ist in der Schaltung nur da, wenn der Kondensator 
einen Durchbruch hat bis der Widerstand abgeraucht ist. Ohne zerlegt es 
die Teile dahinter mit einem Knall.
Ohne diesen Fehlerfall ist diese sinnlos.

von the_yrr (Gast)


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Dieter schrieb:
> Die Supressordiode ist in der Schaltung nur da, wenn der Kondensator
> einen Durchbruch hat bis der Widerstand abgeraucht ist

Du könntest einen Y Kondensator nehmen, die sind auch nicht so teuer, 
falls es darum geht die Schaltung zu bauen.

hinz schrieb:
> Toxic schrieb:
>> Ich  hab nur verwendet was mir
>> LTspice zur Verfuegung stellte.
>
> Schlechte Idee, du bist über der Grenze der Modelle.
und auch noch falsch abgezeichnet, da sind 100uF und nicht nur 10 drin
ich hab es eben selber simuliert, da gibt es keine Spikes (mehrere 
Modelle für die Bauteile getestet, Spannung startet im max. der 
Halbwelle), außer man verpasst den 100uF manuell eine 
Serieninduktivität.

von Jakob (Gast)


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Hallo hab die Schaltung aus einen alten thread

Beitrag "Optokoppler für 230V"

Sollte aber lt. Entwickler gut funktionieren
Mhmh

Also es soll nur erkannt werden ob ein Schalter betätigt wird (rollo 
steuerung) um zu verhindern das gleichzeitig die automatik läuft und 
manuell geschalten wird über einen microcontroller...

Danke

von Jobst Q. (joquis)


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Jakob schrieb:
> Hallo hab die Schaltung aus einen alten thread
>
> Beitrag "Optokoppler für 230V"

Dann lies doch mal den Rest des Threads, wie es einfacher und sicherer 
geht.

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