Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik low current Optokoppler


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von Ted (Gast)


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Hallo,
ich suche einen low power Optokoppler. Ich möchte ihn anstelle einer low 
current LED anschließen (<1mA).
Bislang habe ich den 6N 138 gefunden. Dieser hat aber "immer noch" m.W. 
typisch 4mA. Gibt es noch bessere?

Datenblatt 6N 138:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/6N138-6N139_EVL.pdf

: Verschoben durch Moderator
von Harald W. (wilhelms)


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Ted schrieb:

> ich suche einen low power Optokoppler. Ich möchte ihn anstelle einer low
> current LED anschließen (<1mA).
> Bislang habe ich den 6N 138 gefunden. Dieser hat aber "immer noch" m.W.
> typisch 4mA. Gibt es noch bessere?

Sicherlich. Aber Du kannst fast jeden OK mit kleinerem Strom am
Eingang betreiben, wenn Du auch am Ausgang weniger Strom ziehst.

von Frank K. (fchk)


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Es gibt auch digitale Isolatoren, die nicht optisch, sondern kapazitiv 
oder induktiv koppeln.

Beispiel:
http://www.ti.com/isolation/digital-isolators/overview.html

fchk

von Jonas (Gast)


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Also in dem Datenblatt steht 1,6mA Forward current.

von Platinen Frickler (Gast)


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Ted schrieb:
> Hallo,
> ich suche einen low power Optokoppler. Ich möchte ihn anstelle einer low
> current LED anschließen (<1mA).
> Bislang habe ich den 6N 138 gefunden. Dieser hat aber "immer noch" m.W.
> typisch 4mA. Gibt es noch bessere?
>
> Datenblatt 6N 138:
> https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/6N138-6N139_EVL.pdf

Obwohl vielleicht für Dich nicht direkt relevant, möchte ich auf 
Daten-Koppler auf magnetorestrictive und kapazitiver Basis, die sehr 
wenig Strom benötigen, hinweisen. Sind allerding relativ teuer.

Als repräsentatives Beispiel wäre der ADUM1400 von Analog Devices zu 
nennen. Kapazitiver: ISO7..., kann mich aber nicht an die Firma 
erinnern.

Diese Art von Koppplern sind für galvanisch getrennte Datenübertragung 
im Mb Bereich vorgesehen und verbrauchen sehr wenig Strom. Ob es die als 
Einkanalausführung gibt, kann ich ohne Recherche nicht beurteilen. Aber 
vielleicht gibt es was in der Richtung.

von MaWin (Gast)


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Ted schrieb:
> Dieser hat aber "immer noch" m.W. typisch 4mA.

Der Strom durch eine Optokoppler-LED kann reduziert werden, bis knapp 
bevor der Phototransistor durch seinen Dunkelstrom nicht mehr 
unterscheidbar reagiert.

Man kann also oft mit 100uA noch 10uA schalten.

Will man mit wenig Strom viel Strom schalten, kann man 
Darlington-Optokoppler verwenden, da reicht oft schon 1mA und 20mA zu 
steuern.

Die CTR gibt an, wie wenig Steuerstrom wie viel Laststro schalten kann, 
aber Achtung: Optokoppler altern und sind temperaturabhhängig.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Der 6n139 ist mit einem CTR vom 400% bei 0.5mA spezifiziert. Der 138 mit 
300% bei 1.6mA.

Die eigentliche Frage lautet also : was soll der Ok machen?

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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LTV817D < 1mA

von Wolfgang (Gast)


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Jonas schrieb:
> Also in dem Datenblatt steht 1,6mA Forward current.

Im Datenblatt steht auch "I_F = 0.5mA" oder "I_F = 12mA" (S.3)

Datenblätter muss man lesen können. Die von dir zitieren "1,6mA" geben 
den Vorwärtsstrom an, bei dem die angegebenen Parameter gemessen wurden.

von Ted (Gast)


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Danke für die vielen Vorschläge. Der OK soll den Eingang einer 
Garagentorsteuerung schalten, die Ströme sind sehr gering.

Der Hinweis zum Datenblätterlesen ist gut. Wo findet man, ab wann der OK 
durchschaltet? (Ströme sind erstmal egal)

Beim LTV817 wird bei 5mA gemessen.
Beim 6N138 wird bei 1.6mA gemessen, in einem Diagramm ist auch eine 
Linie bei 0.5mA.
Der ADUM1400 ist auch interessant, allerdings brauche ich auf beiden 
Seiten eine Versorgungsspannung. Trotzdem werde ich den ausprobieren, 
wenn der 6N138 nicht ausreicht.

von MaWin (Gast)


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Ted schrieb:
> Wo findet man, ab wann der OK
> durchschaltet? (Ströme sind erstmal egal)

Nirgends.

Phototransistoren sind analog.

Je mehr Strom/Licht, um so niederohmiger werden sie/mehr Strom lassen 
sie durch.

Je nach Auswerteschaltung ist also die "Schaltschwelle" ab der die 
Elektronik es erkennt unterschiedlich.

Normalerweise ist die Auswertung einfach ein Widerstand und ein 
Digitaleingang.

Bei z.B. 10k Widerstand an 5V reicht es meist, den IC Eingang unter 0.8V 
zu ziehen, das ist bei 420uA der Fall. Bei einem (schlechtesten) CTR des 
optokopplers von 25% ist das bei 1.7mA LED Strom der Fall.

Je weniger Strom fliesst, um so langsamer wird der Optokoppler 
allerdings, und Darlingtons sind besonders langsam, aber bei einer 
Garagentor-FB wird es nicht um Geschwindigkeit gehen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Ted schrieb:
> Danke für die vielen Vorschläge. Der OK soll den Eingang einer
> Garagentorsteuerung schalten, die Ströme sind sehr gering.

Aha.

> Der Hinweis zum Datenblätterlesen ist gut. Wo findet man, ab wann der OK
> durchschaltet?

Nirgends. Weil ein Optokoppler (von Spezialtypen abgesehen) nicht 
schaltet. Ein Optokoppler ist über weite Bereiche ein lineares 
Bauelement. Der Strom auf der Ausgangsseite ist proportional dem Strom 
auf der Eingangsseite. Stell ihn dir vor wie einen gewöhnlichen 
Transistor. Die Strom"verstärkung" eines solchen Optotransistors steht 
unter der Bezeichnung "CTR" im Datenblatt und ist im Vergleich zu einem 
normalen Transistor eher klein, für viele Typen unter 1. Deswegen wird 
der Wert typisch in Prozent angegeben.


> Der ADUM1400 ist auch interessant, allerdings brauche ich auf beiden
> Seiten eine Versorgungsspannung.

Die kurz erwähnten schaltenden Optokoppler auch. Die haben auf der 
Ausgangsseite die Auswerte-Elektronik eingebaut und brauchen dafür eine 
Versorgungsspannung. Der Ausgang ist dann digital und typischerweise ein 
open-collector.

von Joachim B. (jar)


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man kann sich mal den AQV252g ansehen der 100mA mit 0,5mA auf der IR LED 
schalten kann.
Vermutlich gehts noch viel tiefer, denn 100mA werden ja eventuell 
sekundär nicht benötigt!
https://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/991220.pdf

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ted schrieb:
> Der OK soll den Eingang einer Garagentorsteuerung schalten
Mit ein wenig Glück ist da schon ein OK drin. Ein Hinweis daruf, 
welche Garagentorsteuerung das ist, könnte die Erfolgsqoute in die 
Höhe treiben.

> die Ströme sind sehr gering.
Definiere "gering". Und auch, welche Ströme da so sind...

Ted schrieb:
> Wo findet man, ab wann der OK durchschaltet? (Ströme sind erstmal egal)
Ja, eben genau das nicht. Mit dem öfters schon erwähnten CTR kann man 
berechnen, welchen Strom der OK-Transistor (mindestens) durchlässt, wenn 
du einen bestimmten Eingangsstrom durch die LED schickst. Oder 
andersrum: welchen Strom du (mindestens) durch die LED schicken um einen 
bestimmten Strom durch den Transistor fließen zu lassen. Du musst also 
wissen, welchen Strom du am Ausgang brauchst, um berechnen zu können, 
welchen du durch die LED schicken musst.

> (Ströme sind erstmal egal)
Oder kurz: weil der OK ein "Stromübertrager" ist (deshalb hat er ja 
einen "Stromübertragungsfaktor" = Current Transfer Ratio CTR), sind bei 
einem OK vorrangig Ströme interessant. Irgendwelche Spanungen ergeben 
sich quasi "nebenher" entsprechend dem Ohmschen Gesetz.

: Bearbeitet durch Moderator
von Ted (Gast)


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Nachdem ich vergeblich den Panasonic AQY212EH ausprobiert habe 
(fälschlicherweise statt dem AQV252g bestellt), habe ich nochmal einen 
normalen 817er-Optokoppler an einer Darlington-Schaltung (an 2x 
BC547-Transistoren) ausprobiert. wenn der Optokoppler nun etwas Strom 
durchlässt, ziehen die Transistoren Eingang der Garagentorsteuerung auf 
Masse. Klappt gut. Der Eingang der Garagentorsteuerung versorgt die 
kleine Schaltung mit Strom (+20V auf Optokoppler und auf die 
Collectoren), so brauche ich auch kein Dauerplus aus der Steuerung 
abgreifen.

Ich habe keinerlei Widerstände vorgesehen. Der Strom wird aber von der 
Garagentorsteuerung auf 5mA begrenzet (geprüft mit Multimeter).

Frage: Sollte ich (aus Sicherheits-/Stabiltätsgründen) noch zusätzliche 
Widerstände vorsehen oder andere Änderungen vornehmen? Oder kann ich das 
so lassen?

von Ted (Gast)


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Frage 2:
Wären der BC517 (30V) oder der SB892 (60V) (beide hFE >30000) als 
Alternative für die 2x BC547 denkbar?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ted schrieb:
> Sollte ich (aus Sicherheits-/Stabiltätsgründen) noch zusätzliche
> Widerstände vorsehen oder andere Änderungen vornehmen?

Das kann man ohne die Anlage zu kennen nicht vernünftig beantworten. 
Wenn die Anlage wie du sagst, den Strom auf 5mA begrenzt und diese 5mA 
auch verträgt, dann ist alles im grünen Bereich.

> Wären der BC517 (30V) oder der SB892 (60V) (beide hFE >30000)
> als Alternative für die 2x BC547 denkbar?

Ja. Aber was soll der Aufwand, es läuft doch schon.

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