Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Opto-Koppler komplett durchschalten lassen


von Stamsund (Gast)


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Hi,

ich befürchte, das ist eine ziemlich blöde Anfängerfrage, aber als 
Gelegenheitselektroniker hänge ich da jetzt leider: welchen Strom muss 
ich denn durch die LED des Optokopplers TPL293-4 lassen, damit dieser 
sicher komplett durchschaltet, also seinen Maximalstrom von 50 mA 
zulässt?

Die Beschreibung ist unter 
https://toshiba.semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=15287&prodName=TLP293-4 
zu finden - bei welchem Wert in der Spezifikation muss ich da nachsehen, 
wo ist der LED-Strom zu finden?

Danke!

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Absolute maximum ratings ausreizen zu wollen ist immer eine blöde Idee. 
Und geht immer schief.
Also - was hast du vor? Solche Optokoppler dienen der Signalübertragung 
und sind i.a. nicht als Lastschalter geeigent.

von Ornes (Gast)


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Kurze Antwort: ich will ein Relais schalten. Das kommt locker schon bei 
40 mA, ich fände ein wenig Luft nach oben halt ganz praktisch.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Macht es Sinn, ein Relais über einen Optokoppler zu schalten? Meist 
nein.

Es gibt ein Diagramm im DB. IC/IF.
Das ganze hängt aber auch sehr vom Exemplar (current transfer ratio) und 
der Temperatur ab. Nach dem Diagramm kommt man auf ca. 35mA.

Es bleibt aber dabei, keine besonders schlaue Idee das Gesamtkonzept.

von Kim P. (Gast)


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was er damit vermutlichs gen will nur wenig hilfreich.
Ein Opto "schaltet" analog, also mehr LEd Strom, mehr Ausgangstrom.
Vermutlich bei 50Ma LED Strom schaltet er auch mehr am 
Ausgang.prozentual nimmt es sich vermutlich von 20-50mA aber nicht emhr.
Also wenn der Schlaumeier infach eine sinnvolle antowrt geben könnte, 
wäre allen geholfen.
Ich kann leider die Antwort nicht geben, aufgrund meiner Kenntnisse.
Aber sicher ist eines der Diagramme im Datenbatt
Evtl ist es das Ic_Vce Diagramm , eines der Diagramme recht am Anfang?!

von Kim P. (Gast)


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Du könntest stattdessen antürlich ein PhotoMOS verwenden

von Ornes (Gast)


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H.Joachim S. schrieb:
> Nach dem Diagramm kommt man auf ca. 35mA.

35 mA LED-Strom? Ist das nicht ein wenig viel? Aus welchem Diagramm hast 
du diesen Wert? Mir geht's ja eigentlich darum, das selber zu verstehen, 
weswegen ich gerne wüsste, aus welchen Angaben im DB das zu erkennen 
ist.

Danke!

von Kim P. (Gast)


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ich denke einem Anfänger wäre damit geholfen zu sagen WELCHES Diagramm 
das richtige ist!!

von Clemens L. (c_l)


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Stamsund schrieb:
> welchen Strom muss ich denn durch die LED des Optokopplers TPL293-4
> lassen, damit dieser sicher komplett durchschaltet, also seinen
> Maximalstrom von 50 mA zulässt?

CTR ist 50% im schlechtesten Fall, also musst du doppelt so viel durch 
die LED jagen. Und der CTR ist für 5 mA spezifiziert, also 
sicherheitshalber noch mal verdoppeln. Und um den Ausgangstransistor 
saturieren zu lassen, noch mehr.

Und bei diesem Strom wird die LED zur SED (Smoke-Emitting Diode).

Du solltest einen LED-Strom von 5 mA nehmen, und die 2,5 mA am Ausgang 
als Basisstrom für einen Extra-Transistor benutzen.

von Peter D. (peda)


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Für sowas nimmt man Optokoppler mit Darlington-Ausgang, z.B. FOD852:
https://de.farnell.com/on-semiconductor/fod852/optokoppler-darlington-o-p/dp/1495371

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Angehängte Dateien:

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da stehts

von Mein Senf (Gast)


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Clemens L. schrieb:
> Stamsund schrieb:
> welchen Strom muss ich denn durch die LED des Optokopplers TPL293-4
> lassen, damit dieser sicher komplett durchschaltet, also seinen
> Maximalstrom von 50 mA zulässt?
>
> CTR ist 50% im schlechtesten Fall, also musst du doppelt so viel durch
> die LED jagen. Und der CTR ist für 5 mA spezifiziert, also
> sicherheitshalber noch mal verdoppeln. Und um den Ausgangstransistor
> saturieren zu lassen, noch mehr.
>
> Und bei diesem Strom wird die LED zur SED (Smoke-Emitting Diode).
>
> Du solltest einen LED-Strom von 5 mA nehmen, und die 2,5 mA am Ausgang
> als Basisstrom für einen Extra-Transistor benutzen.

Wie bitte? Strom durch die Diode verdoppeln, un den CTR zu verringern?
Wohl eher andersrum. Strom verringern und ggf Darlingtontransistor an 
den Ausgang hängen.

von Clemens L. (c_l)


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Mein Senf schrieb:
> Strom durch die Diode verdoppeln, un den CTR zu verringern?

Nein, anders herum: der CTR ist nur für 5 mA garantiert, deshalb kann er 
bei höheren Strömen kleiner sein, und deshalb muss man noch mehr Strom 
hineinstecken.

von Purzel H. (hacky)


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Was soll der Sinn sein, ein Relais per Optokoppler zu schalten ?
Das Relais macht ja schon die galvanische Trennung

von ... (Gast)


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Name H. schrieb:
> Was soll der Sinn sein, ein Relais per Optokoppler zu schalten ?

Machen viele so - Steht vielleicht im Internet, muss also richtig sein.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Es gibt schon Gründe, die sind aber selten.
Einer wäre z.B. eine ungenügende Isolationsspannung/-abstände der 
verwendeten Relais. Oder auch eine geforderte Isolierung der Schaltung 
von der Relaiserregerspannung.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Peter D. schrieb:
> Für sowas nimmt man Optokoppler mit Darlington-Ausgang

Ja, oder man buffert den kleinen Kerl mit einem einzigen Transistor für 
3ct.

von MaWin (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Ja, oder man buffert den kleinen Kerl mit einem einzigen Transistor für
> 3ct

Oder man nimmt statt dem 5V Relais eines für 24V. Der Optokoppler kann 
nämlich 24V schalten (wenn man denn die Freilaufdiode nicht vergisst) 
und der Strom ist dann gering genug.

Da man für das Relais ja eine weitere galvanisch vom Rest isolierte 
Versorgungsspannung braucht, kann die auch ruhig 24V betragen.

von Harald W. (wilhelms)


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H.Joachim S. schrieb:

> Macht es Sinn, ein Relais über einen Optokoppler zu schalten? Meist
> nein.

Zumindest steigt dann die Ausfallwahrscheinlichkeit stark an.
OKs unterliegen bekannterweise eine Alterung.

von Alex G. (dragongamer)


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... schrieb:
> Name H. schrieb:
>> Was soll der Sinn sein, ein Relais per Optokoppler zu schalten ?
>
> Machen viele so - Steht vielleicht im Internet, muss also richtig sein.
Allerdings wurden die Optokoppler selbst bei den billigsten China Relais 
Boards nicht wegrationalisiert: 
https://www.ebay.de/itm/2-Kanal-Relais-Modul-Arduino-Raspberry-Pi-Relaiskarte-5V-230-Volt-230V-Board/253093593695?hash=item3aed8dc25f:g:Zx4AAOSwF1tb4gsD:rk:1:pf:1

von Jens G. (jensig)


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Stamsund (Gast) schrieb:

>Hi,

>ich befürchte, das ist eine ziemlich blöde Anfängerfrage, aber als
>Gelegenheitselektroniker hänge ich da jetzt leider: welchen Strom muss
>ich denn durch die LED des Optokopplers TPL293-4 lassen, damit dieser
>sicher komplett durchschaltet, also seinen Maximalstrom von 50 mA
>zulässt?

Mit diesem Ding geht das nicht (sicher).
Die IRED läßt nur max. 50mA zu, und das Übertragungsverhältnis wird nur 
bis 50% bei 5mA garantiert. Bei höheren Strömen eher weniger, bzw. nur 
noch bei erhöhter Uce-sat. Also nur mit Glück (je nach Exemplar) sind 
die 50mA erreichbar, zumal 50mA ohnehin die erlaubte Grenze ist, was zum 
Ausnutzen natürlich nicht empfehlenswert ist.


>Name H. schrieb:
>> Was soll der Sinn sein, ein Relais per Optokoppler zu schalten ?

Er möchte seine Last optomagnetisch schalten ;-)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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H.Joachim S. schrieb:
> Oder auch eine geforderte Isolierung der Schaltung
> von der Relaiserregerspannung.

Oder noch simpler - eine LED kriegt jeder Anfänger zum Leuchten und mehr 
brauchts ja nicht für den Optokoppler.

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias S. schrieb:

> eine LED kriegt jeder Anfänger zum Leuchten

Genau. Er schliesst diese an 3V an und wundert sich, das diese
entweder garnicht oder viel zu hell leuchtet und durchbrennt.
:-)

von Wolfgang (Gast)


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H.Joachim S. schrieb:
> Unbenannt.PNG
> da stehts

Da hat wohl jemand den Unterschied zwischen Strom und Spannung (Voltage) 
noch nicht so richtig verinnerlicht.

von Koptooppler (Gast)


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Naja, der CTR ist minimum 50%.

Die CTR (oder "current transfer ratio") gibt an, wieviel Strom der 
Transistor bei wieviel LED-Strom durchbekommt.
Üblicherweise gibt es pro Optokoppler mehrere "Ranks", das ist so 
ähnlich wie "Binning" bei den LEDs. Es gibt "Ranks" die sind breiter 
gestreut, die sind meist billiger. Und solche mit engerer Toleranz, die 
sind oft teurer.

Um 50mA durch den Transistor zu bekommen, brauchst du 100mA in der LED. 
Zumindest wenn du den CTR-Rank "Blank" bestellt hast. Also nichts 
angegeben hast.
Wenn du den CTR-Rank "GB" bestellt hast, dann 50mA.
WEnn es gut läuft, und du ein tolles Exemplar erwischt hast, kommst du 
mit 25mA aus.

Problem allerdings bei der Sache:
- 100mA macht paffknallpeng
- der CTR fällt ab If = 20mA wieder ab
Wir wissen so also nicht, ob du deine 50mA selbst mit 100ma LED-Strom 
durchbekommst.

Wenn du 50mA schalten willst, gibt es folgende Lösungen:
- Dein Optikoppler schaltet einen FET / Transistor ein
- Du nimmst einen Darlington-Optokoppler mit CTR > 1000%
- Du nimmst einen passenden Photomos

von Externer (Gast)


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> Da hat wohl jemand den Unterschied zwischen Strom und Spannung
 > (Voltage) noch nicht so richtig verinnerlicht.

Das ist die Überschrift für ein darunter gezeigtem Bild.
Es gilt Ic-If.

von Harald W. (wilhelms)


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Koptooppler schrieb:

> Wenn du 50mA schalten willst, gibt es folgende Lösungen:
> - Dein Optikoppler schaltet einen FET / Transistor ein
> - Du nimmst einen Darlington-Optokoppler mit CTR > 1000%
> - Du nimmst einen passenden Photomos

Oder man nimmt ganz einfach einen gewöhnlichen Waldundwiesen
Transistor statt des OKs.

von Wolfgang (Gast)


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Externer schrieb:
> Das ist die Überschrift für ein darunter gezeigtem Bild.

"Input forward voltage IF (mA)" ist Unfug, egal wo es steht.

Und nein, es ist nicht die Überschrift für das darunter gezeigte Bild, 
sondern die Achsenbeschriftung. Die Überschrift lautet "IDARK-Ta".
(S.6 im Datenblatt mittlere Abbildung in der linken Spalte)

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