Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Optokoppler Funktion umkehren


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von Rafal (Gast)


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Hi Zusammen

Bin Schaltungen neu am kennenlernen und habe bei meiner ersten 
Konstruktion einen Fehler gemacht.
Ziel dieser Schaltung: Liegt Signal am Optokoppler an, wird ein Trigger 
ausgelöst. Verbaut ist es in einem Flipperkasten.
Nun der Fehler, der Flipperkasten funktioniert umgekehrt. Ist der 
Schalter NICHT betätigt liegen +5V an, bei Betätigung liegen 0V an. Also 
brauche ich einen Optokoppler der genau das umgekehrte macht. Eingang+5V 
= Ausgang offen.
Gibt es sowas?
Hier seht Ihr mein Testobjekt: 
https://www.youtube.com/watch?v=Zm5wmvhOMY4&feature=youtu.be
Danke im voraus für eure Hilfe

von Achim S. (Gast)


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Rafal schrieb:
> Also
> brauche ich einen Optokoppler der genau das umgekehrte macht. Eingang+5V
> = Ausgang offen.

Ein Optokoppler-Eingang hat 2 Pins (Anode und Kathode der LED). Je 
nachdem, an welchen der beiden du dein Eingangssignal anlegst, kann er 
beide gewünschten Schaltfunktionen erfüllen. (der jeweils andere 
Eingangspin muss natürlich auf das dazu passende Potential gelegt 
werden.)

von HildeK (Gast)


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Rafal schrieb:
> Nun der Fehler, der Flipperkasten funktioniert umgekehrt. Ist der
> Schalter NICHT betätigt liegen +5V an, bei Betätigung liegen 0V an. Also
> brauche ich einen Optokoppler der genau das umgekehrte macht. Eingang+5V
> = Ausgang offen.

- Du kannst die LED zwischen VCC und dem Ausgang anschließen oder 
zwischen dem Ausgang und GND - mit invertiertem Verhalten.
- du kannst mit dem Schalter statt die OK-LED einzuschalten, die auch 
kurzschließen.
- Du kannst am Ausgang einen zweiten Transistor verbauen, wobei der OK 
die Basis auf GND zieht
- Je nach dem, an was du das Signal verwenden willst: den OK kann man 
zwischen GND an einen PU anschließen oder zwischen VCC an einen PD.

Da mir aber weder die Ansteuerseite als auch die Lastseite bekannt ist, 
kann ich nichts genaueres sagen: Es fehlen Infos!

von Clemens L. (c_l)


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Toshiba baut auch nicht-invertierende Optokoppler:
https://toshiba.semicon-storage.com/list/index.php?f[]=9|totem-pole(BUF)&code=param_408
Aber welche mit Transistorausgang ohne separate Stromversorgung gibt es 
nicht.

von Rafal (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Je
> nachdem, an welchen der beiden du dein Eingangssignal anlegst, kann er
> beide gewünschten Schaltfunktionen erfüllen. (der jeweils andere
> Eingangspin muss natürlich auf das dazu passende Potential gelegt
> werden.)


Hi Achim
Danke für deine Anwort, da blick ich nicht durch. Ich habe an den
Pin 1,5,9,13 die +5V die auf 0V fallen wenn der Schalter betätigt wird.
Pin 3,7,11,15 sind Masse (alle sind getrennt zu einander wegen der 
Matrixschaltung)
An Pin 2,6,10,14 liegen dauerhaft +12V an
An Pin 4,8,12,16 die "geschaltene" +12V
wenn ich + und - am Eingang vertausche steuere ich die Diode in 
Sperrrichtung an. Könntest du eine kurze Zeichnung machen?
Danke & Gruss

von Achim S. (Gast)


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    OK.png
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Rafal schrieb:
> Danke für deine Anwort, da blick ich nicht durch. Ich habe an den
> Pin 1,5,9,13 die +5V die auf 0V fallen wenn der Schalter betätigt wird.

wenn du einen echten Schaltplan mit Optokoppler zeichnen würdest, wäre 
das Durchblicken einfacher. Ein Schaltplan mit einem Pinheader (also 
einem Steckverbinder) sagt leider fast gar nichts aus.

Rafal schrieb:
> Könntest du eine kurze Zeichnung machen?

bitte schön (siehe Anhang).

In der oberen Schaltung gilt:
in1 auf +5V: OK aktiv
in1 auf 0V: OK inaktiv

in der unteren Schaltung gilt:
in2 auf +5V: OK inaktiv
in2 auf 0V: OK aktiv

von Rafal (Gast)


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Also bei mir rauchts gewaltig, sorry für die lange Leitung :(
Ich habe eine Handskizze eingefügt wie ich es jetzt verdrahtet habe.
Wie gesagt müssen die Massen und +5V bei den Eingängen getrennt bleiben 
da sonst beim Flipperkasten in der Switchmatrix falsche Schalter 
ausgelöst werden.
Danke für euer Geduld

von Rafal (Gast)


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Ach ja, der Ausgang vom Optokoppler steuert dieses Produkt an:
https://www.aliexpress.com/item/32767949409.html?spm=a2g0o.cart.0.0.1e253c00M3yhGt&mp=1
Also soll ein kurzer Impuls ein Verbraucher für zb 2min laufen lassen

von HildeK (Gast)


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Rafal schrieb:
> Danke für euer Geduld

Warum zeigst du uns nicht, was die für eine Schaltung die LEDs treiben 
und was für eine Schaltung durch den OK-Transistor bedient werden soll? 
Das ist nun mal nicht unwichtig für eine sinnvolle Antwort!

Jetzt ist es so: Der OK zieht den Trigger nach 12V, wenn eine OK-LED 
bestromt wird. Es muss also noch jemanden geben (einen Widerstand), der 
ohne Strom diesen Trigger nach 0V zieht.

Auch auf der Seite kannst du dann die Funktion umkehren: Du baust diesen 
Widerstand vom Trigger nach +12V und ziehst mit dem OK-Transistor den 
Trigger dann nach GND. Schon hast du eine Invertierung.

Ansonsten hat Achim S. sehr deutlich gemacht, wie man die Funktion 
umkehren kann.

von HildeK (Gast)


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Rafal schrieb:
> Ach ja, der Ausgang vom Optokoppler steuert dieses Produkt an

Gibt es davon auch einen Schaltplan?

von Rafal (Gast)


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HildeK schrieb:
>>
> Warum zeigst du uns nicht, was die für eine Schaltung die LEDs treiben
> und was für eine Schaltung durch den OK-Transistor bedient werden soll?
> Das ist nun mal nicht unwichtig für eine sinnvolle Antwort!
>
Die Schaltung ist unbekannt, der Hersteller gibt keine Schema raus.$
Ich kann nur sagen was ich Messen konnte.. Schalter offen (keine Kugel 
rollt drüber) messe ich +5v, Schalter geschlossen (Kugel rollt kurz 
drüber) habe ich 0V..
Der von mir gezeichnete Widerstand in Serie gilt nur zur Schonung der 
Sendediode.
Falls sich jemand damit befassen will:
Hier ab Seite 14:
https://sternpinball.com/wp-content/uploads/2020/04/JurassicPark_Pro_web.pdf
Ich will zB Switch 34,37,38,59 nutzen.
Ein Schema vom Relais Modul gibt es auch nicht.

Anscheinend gibt es Leute wie zB ich dem das technische Verständnis 
nicht liegt und eure Erklärungen nicht umsetzen kann.. An der 2. 
Schaltung von Achim sehe ja gar nicht wo Masse angeschlossen werden 
soll, in meinen Augen erhält die Sendediode 2 mal Spannung was für mich 
nicht aufgeht..
An dem Flipperkasten möchte ich überhaupt nichts ändern und keine 
Zusätzliche "Verbraucher" dran haben, deshalb die Idee mit dem OK, 
hinter dem kann ja passieren was will..
Ich danke euch nochmals von ganzem herzen und verstehe wenn keine 
weitere Hilfe kommt.
Gruss
Rafal

von HildeK (Gast)


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Rafal schrieb:
> Die Schaltung ist unbekannt, der Hersteller gibt keine Schema raus.$
> Ich kann nur sagen was ich Messen konnte.. Schalter offen (keine Kugel
> rollt drüber) messe ich +5v, Schalter geschlossen (Kugel rollt kurz
> drüber) habe ich 0V..
Man kann aber vermutlich hineinschauen. Geht der Anschluss wirklich auf 
0V oder wird nur eine Kontakt geöffnet?

> Der von mir gezeichnete Widerstand in Serie gilt nur zur Schonung der
> Sendediode.
Nicht als Schonung, sondern als Notwendigkeit, um den LED-Strom zu 
begrenzen. Schont natürlich auch 😀.

> Ein Schema vom Relais Modul gibt es auch nicht.
Auch das kann man nachverfolgen. Das sieht für mich so aus, als ob da 
auch ein Optokoppler eingebaut ist. In dem Fall kannst du mit deinem 
Optokopplerausgang gar nichts anfangen, außer du stellst nochmals eine 
extra Spannung zur Verfügung. Das Relaismodul hat wahrscheinlich sogar 
einen 5V-Regler drauf, der evtl. nach Nachrüstung nutzbar wäre.

> Anscheinend gibt es Leute wie zB ich dem das technische Verständnis
> nicht liegt und eure Erklärungen nicht umsetzen kann..
Klar gibt es die, für die ist aber dann diese Aufgabe zu schwierig.

> An der 2.
> Schaltung von Achim sehe ja gar nicht wo Masse angeschlossen werden
> soll, in meinen Augen erhält die Sendediode 2 mal Spannung was für mich
> nicht aufgeht..
Nein. Beim ersten Bild wird ein Signal an in1 angeschlossen, das 
entweder 5V hat (dann leitet der OK) oder 0V (unterbrochen ist) hat, 
dann ist er aus.
Beim zweiten Bild wird müssen von dem Pinball-Teil die 5V (V1) kommen, 
an in2 liegt dann entweder auch 5V, dann leuchtet nichts oder eben 0V, 
dann wird die LED bestromt. Jetzt bleibt halt die Frage, ob diese 0V 
auch niederohmig sind, also nach GND geschaltet wurden, oder nur durch 
einen offenen Kontakt verursacht werden. Dann geht Variante 2 nicht und 
du kannst nichts drehen, vor allem nicht, wenn du nicht an die Innereien 
des Flippers herangehen willst.
> An dem Flipperkasten möchte ich überhaupt nichts ändern und keine
> Zusätzliche "Verbraucher" dran haben, deshalb die Idee mit dem OK,
> hinter dem kann ja passieren was will..
Der OK ist auch ein Verbraucher.

Fazit: an eines der beiden Teile musst du ran und sie ändern.

Was willst du mit dem Relaisausgang schalten? Doch hoffentlich keine 
230V?
Dann würde ich dir nämlich ganz dringend davon abraten!

von Elektrofurz (Gast)


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Ich kann das Problem bestimmt lösen. Das ist wahrscheinlich sogar ganz 
einfach, aber dazu muss mir der TO sagen, wie ich den Schaltplan 
zeichnen muss!

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Rafal schrieb:
> da sonst beim Flipperkasten in der Switchmatrix falsche Schalter
> ausgelöst werden.

Vielleicht sollte man erst einmal klarstellen, wie diese Matrix 
aussieht. Denn so ein Optokoppler nimmt signifikant Strom auf, den kann 
man nicht beliebig in die vorhandene Schaltung einfügen.

von Rafal (Gast)


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Hallo Zusammen

WOW, bin überwältigt über euer Hilfsbereitschaft! :)
Dank eure Erklärungen verstehe ich nun einiges mehr.
Ich werde beim Flipperkasten sowie Relais nochmals genau schauen/messen 
wie der Kontakt geschaltet wird und auch detaillierte Bilder einstellen.
Das ein OK ein Verbraucher ist, ist mir bewusst. Mein Gedanke war dass 
die Stromaufnahme vom OK sich im mA Bereich befindet und nicht im A 
Bereich wie die dann am Relais angeschlossene Verbraucher. Der OK gibt 
dem Relais den Impuls und das Relais läuft dann für 7 Sek. Die 12V aus 
dem Relais werden LED Streifen & Drehlichter angesteuern, diese 
Stromversorgung kommt vom gleichen Netzteil wie am Collector vom OK 
eingespeist werden.
Heute werde ich nicht mehr dazu kommen, bleibe aber auf jeden Fall dran!
Schönen Abend & Gruss

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Rafal schrieb:
> Mein Gedanke war dass
> die Stromaufnahme vom OK sich im mA Bereich befindet und nicht im A
> Bereich wie die dann am Relais angeschlossene Verbraucher.

Ja schon, aber ist denn sicher, dass diese mA tatsächlich zur Verfügung 
stehen?

So geht es nämlich z.B. nicht:
1
               n.c.            47kΩ
2
+5V o---+-----Kontakt-----+----[===]-----| GND
3
        |                 |
4
        +---[===]---|>|---+-----o zur Auswertung
5
             1kΩ    LED

Aber so würde es gehen:

              47kΩ               n.o
+5V o---+-----[===]-------+----Kontakt---| GND
        |                 |
        +---[===]---|>|---+-----o zur Auswertung
             1kΩ    LED
[/pre]

Wenn es wirklich eine Matrix ist, kann die Situation erheblich komplexer 
sein.

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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@Rafal
ich habe mir die Mühe gemacht, verschiedene Varianten zusammenzustellen.
Oben links, das was du vermutlich zur Verfügung hast. Wenn dem nicht so 
ist, ist leider der Rest Makulatur. 🙄
Aus den Fotos deines Relaismoduls konnte ich relativ gut erkennen, dass 
da am Input bereits ein Optokoppler sitzt. Der Teils stimmt mit hoher 
Wahrscheinlichkeit.

Variante 1: Du brauchst einen PNP-Transistor und die 5V aus dem Flipper, 
keinen weiteren Optokoppler. Der Optokoppler auf dem Modul liefert 
ausreichend Trennung zur der Versorgung vom Modul.

Variante 2: Du holst die 5V für den Transistor aus dem Relaismodul. Aus 
den Fotos kann man entnehmen, dass da 5V vorhanden sind. Dann müssen die 
beiden GNDs GND_T und GND verbunden werden. Nachteile:
- beide Seiten (Flipper und Modul) sollten relativ genau die selbe 
Spannung haben.
- die galvanische Trennung zu deinem Modulversorgung ist aufgehoben, 
normalerweise kein Problem, im Fehlerfall des Moduls ggf. schon.

Variante 3: Dein zusätzlicher und überflüssiger Optokoppler kommt zum 
Einsatz. Vorteil: du hast jetzt tatsächlich eine vollständige Trennung 
beider Seiten.
Aber du brauchst eben zusätzlich einen OK und musst trotzdem die 5V vom 
Modul nutzen. GND und GND_T am Modul müssen verbunden werden.

Variante 4: du betreibst mit den 12V für die LED Stripes etc. werden für 
das Modul und den zusätzlichen Optokoppler verwendet. Wenn du mit diesen 
12V auch das Modul versorgst, dann musst du eine Verbindung zwischen GND 
und GND_t herstellen.

Such dir eine aus. Ich würde definitiv Variante 2 wählen und im Flipper 
nach dessen 5V-Versorgung suchen.

PS: ich habe gerade bemerkt, dass der Widerstand R2 in meiner Zeichnung 
vermutlich der Widerstand R3 auf deinem Modul ist. Ich ändere das nicht 
mehr in meinem Bildchen ... 😀

von Rafal (Gast)


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Guten Morgen zusammen

Also die meisten Switch laufen auf diese Platine zusammen.
https://www.kms-handel-shop.de/de/flipper-pinball-games/stern-pinball/core-node-3-amp-board-8-9_1608_1412
Nach langem suchen habe ich kein Schema gefunden. Sobald ich im 
Flipperkeller bin kann ich kontrollieren ob es so geschalten wird wie 
von Hilde vermutet.

Melde mich wieder :)

von hinz (Gast)


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Clemens L. schrieb:
> Toshiba baut auch nicht-invertierende Optokoppler:
> 
https://toshiba.semicon-storage.com/list/index.php?f[]=9|totem-pole(BUF)&code=param_408
> Aber welche mit Transistorausgang ohne separate Stromversorgung gibt es
> nicht.

Doch, auch das gibts: z.B. Omron G3VM, n.c.

von HildeK (Gast)


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Rafal schrieb:
> wie von Hilde vermutet.
Bleib bei HildeK, ich hab mit einer Hilde gar nichts zu tun. K. ist mein 
Vorname ...

von Rafal (Gast)


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Sorry, hab das K zu wenig gedrückt, kenne das, ich heisse auch in 80% 
aller Fälle RafaEl ;)

von Rafal (Gast)


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Hallo zusammen

Sorry für die späte Antowrt.. Hatte einen Horrortrip..
Zuerst hatte ich eine "normale" Lungenentzündung welches mich bereits 
lahmlegte.. Als Bonus haben entweder meine Frau oder die Kids noch das 
Corona nach Hause geschleppt :( Endresultat war das ich über 2 Wochen im 
Spital lag unter künstlicher Beatmung, das alles mit 38 Jahren..!
Nun konnte ich mich aber wieder meinem Hobby widmen und habe die 
Variante 2 von HildeK genommen. Funktioniert tiptop und ich freue mich 
riesig.
Konnte viel lernen und bin sehr Dankbar für eure Unterstützung! :)
Gruss
Rafal

von HildeK (Gast)


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Schön, dass es zur Zufriedenheit funktioniert.
Noch schöner, dass du den Mist überstanden hast und wieder gesund bist! 
Ich bin 30 Jahre älter und möchte es unter keinen Umständen bekommen.

Und danke für die Rückmeldung - das gehört einfach dazu.

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