Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welcher Optokoppler ist der richtige zum schalten eines Relais?


von Joe L. (joe_l_11)


Lesenswert?

Hallo zusammen, ich bin Neuling im Forum und hoffe ihr könnt mir helfen.

Ich möchte mir etwas bauen um meine PA Anlage und mein Mischpult 
zeitversetzt einzuschalten. Also beim einschalten soll zuerst das 
Mischpult und dann ein paar Sekunden später die PA angehen und beim 
ausschalten umgekehrt.

Das ganze würde ich gerne mit einem Node MCU 
(https://www.amazon.de/gp/product/B0754LZ73Z/ref=ppx_yo_dt_b_asin_image_o01_s00?ie=UTF8&psc=1)
steuern und zwei dieser Relais verwenden. 
(https://www.reichelt.de/at/de/leiterplatten-relais-bauhoehe-15-4-mm-raster-5-mm-schliesser-fin-43-61-9-12v-p101608.html?&nbc=1)

Da ein GPIO Pin des Node MCU aber mit 3,3V läuft und nur ca. 12mA 
liefert und dieses Relais mit 12V läuft und ca. 20mA zieht, habe ich mir 
gedacht ich baue einen Optokoppler dazwischen. Ich habe noch nie mit 
Optokopplern gearbeitet und habe keine Ahnung was ich beachten muss, wie 
ich den richtigen Optokoppler finde und ob das ganze so wie ich es mir 
überlegt habe überhaupt funktioniert oder ob das alles viel einfacher 
geht.

Ich bin für jede Hilfe dankbar!

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Joe L. schrieb:
> habe ich mir gedacht ich baue einen Optokoppler dazwischen.
Nimm einen normalen Transistor oder Logic-Level-Mosfet und eine 
Freilaufdiode. Das wars.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

von Jens (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Es geht auch mit einem Transistor BC337 oder BC547. Da wo +5V steht, 
werden in Wirklichkeit +12V angeschlossen. Diode parallel zum Relais 
nicht vergessen!

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

Joe L. schrieb:
> Da ein GPIO Pin des Node MCU aber mit 3,3V läuft und nur ca. 12mA
> liefert und dieses Relais mit 12V läuft und ca. 20mA zieht, habe ich mir
> gedacht ich baue einen Optokoppler dazwischen.

Je nach Optokoppler musst du sogar mehr als die 20mA für dessen LED 
spendieren.
Das Maß der Dinge ist die Angabe zum CTR im Optokoppler-Datenblatt.
Ist dieser Wert <100% (unter den schlechtesten Bedingungen), dann ist 
das der Fall. Es gibt allerdings auch welche mit CTR > 100%.
Der Optokoppler ist also nicht unbedingt das richtige Bauelement an der 
Stelle.

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Ein Optokoppler kann schon nützlich sein, um Brummschleifen zu 
verhindern. Der Strom wird aber kaum reichen, um Deine Relais 
anzusteuern? UND dann wäre da noch die Freilaufdiode, die man nicht 
vergessen sollte! Andererseits sollte man den Einschaltstrooom Deiner 
Verbraucher kennen/begrenzen, damit die Kontakte nicht gleich wegbrennen 
oder kleben.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode

FIN 43.61.9 12V
Leiterplatten-Relais mit einer Bauhöhe von 15,4 mm
Raster: 5 mm
• Sensitive Spulen für DC, 400 mW
• Sichere Trennung zwischen Spule und Kontaktsatz nach VDE 0160, EN50178 
und EN 60335
• 6 kV (1,2/50µs), 10 mm Luft- und Kriechstrecke
• Umgebungstemperatur bis +85°C
• Relaisschutzart: RT II (fluxdicht)
• Approbation: VDE, UL, GOST, IMQ

Typ: Leiterplattenrelais 16 A
Bauform: steckbar, RM 5,0
Ausführung: 1 Schließer
Schaltspannung, max.: 400 VAC

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Ist das dein Ernst? Ein 80 MHz Controller mit WLAN, um ein Relais 
verzögert zu schalten?

Nimm doch lieber zwei Zeitrelais von Eltako oder Finder. Die haben 
welche für 12V und auch welche für 230V.

Oder einen Drehschalter wie diesen 
https://www.amazon.de/-/en/Heschen-Universal-SZW26-20-positions-connection/dp/B07LD2SGQ1/ref=psdc_2076402031_t3_B085H7WSJK

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

> habe ich mir gedacht ich baue einen Optokoppler dazwischen.
habe mir gedacht ein Relais trennt sowiso schon galvanisch

von Joe L. (joe_l_11)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Danke für eure Antworten und die Idee mit dem Transistor, werde ich so 
machen!

>Ist das dein Ernst? Ein 80 MHz Controller mit WLAN, um ein Relais
>verzögert zu schalten?
>
>Nimm doch lieber zwei Zeitrelais von Eltako oder Finder. Die haben
>welche für 12V und auch welche für 230V.

Ich weiß, dass es mit einem Zeitrelais auch möglich und vielleicht auch 
einfacher wäre. Allerdings möchte ich lieber selber etwas bauen um damit 
neue Erfahrungen und Erkenntnisse zu sammeln.

Ohne zu weit vom Thema des Beitrags weg zu kommen noch eine kurze Frage.
Wenn ich das ganze mit einer 10A Feinsicherung absichere und die 
Leiterbahnen 4mm breit mache, meint ihr reicht die Breite und ein 1mm 
Isolations Abstand zwischen den Leiterbahnen aus? Ich könnte das ganze 
auch noch Lackieren (Lack mit 67,8 kV/mm Durchschlagfestigkeit).

Danke für eure Hilfe!

Gruß
Joe

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


Lesenswert?

Wenn an Pin 1 (N$11) deiner Platine Plus anliegt, sind die Dioden jetzt 
aber falschrum.
Noch was: Endstufen haben recht grosse Einschaltströme. Wundere dich 
nicht, wenn das Relais irgendwann klebt.

: Bearbeitet durch User
von Joe L. (joe_l_11)


Lesenswert?

Danke für die Info stimmt natürlich hatte einen Denkfehler! ;)

von Rainer S. (enevile) Benutzerseite


Lesenswert?

Joe L. schrieb:
> Wenn ich das ganze mit einer 10A Feinsicherung absichere und die
> Leiterbahnen 4mm breit mache, meint ihr reicht die Breite und ein 1mm
> Isolations Abstand zwischen den Leiterbahnen aus? Ich könnte das ganze
> auch noch Lackieren (Lack mit 67,8 kV/mm Durchschlagfestigkeit).

Das mit dem Lackieren ist Murks.
Machst du die Platine selber oder warum nur einseitig? Die Dicke des 
Kupfers hast du auch berücksichtig? Mach die Doppelseitig und du kannst 
die Kriech/Luftstrecke vergrößern. Da du sowieso mind. 3mm haben 
musst(Ja kein muss aber besser ist es).

Richtiges Designen von Platinenlayouts

: Bearbeitet durch User
von Joe L. (joe_l_11)


Lesenswert?

Nein ich mache die Platine nicht selber, habe einfach nicht daran 
gedacht sie 2 seitig zu machen.
Dicke der Leiterbahnen ist 35µm.

>Da du sowieso mind. 3mm haben
>musst(Ja kein muss aber besser ist es).

Meinst du die Breite oder den Abstand?

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ist das dein Ernst? Ein 80 MHz Controller mit WLAN, um ein Relais
> verzögert zu schalten?
>
> Nimm doch lieber zwei Zeitrelais von Eltako oder Finder. Die haben
> welche für 12V und auch welche für 230V.

Dann vergleiche mal die Preise. Die paar Euro für den "80 MHz Controller 
mit WLAN" fallen heutzutage nicht mehr ins Gewicht. Und man kann das 
Ding außerdem z.B. über eine App per WLAN steuern.

Eher wird man sich Gedanken um die Dauerstromaufnahme machen wollen, 
immerhin um die 3kWh/a bei Dauer-Idle ;-)

von PCB (Gast)


Lesenswert?

Du kannst aber auch mit einem Optokoppler einen MOSFET steuern, damit 
dann der Transistor im Optokoppler nicht so stark belastet wird.
Es kann in manchen Fällen sogar Sinn machen, ein Relais über einen 
Optkoppler anzusteuern, wenn man voneinander isolierte Schaltungsteile 
hat und die Relaisspannung nicht in derselben Domäne liegt, wie die 
digitale Schaltung.

Das Gate von einem p-MOSFET hängst du mit einem Pull-Up-Widerstand an 
den Kollektor des Ausgangstransitors des Optokopplers. Den Emitter des 
Ausgangstransitors des Optokopplers legst du auf Masse.
Mit dem p-MOSFET schaltest du die Versorgungsspannung zum Relais durch, 
der andere Anschluss von der Relais-Spule liegt auf Masse.
Und parallel zur Relaisspule noch eine 1N4148-Diode, die es bedrahtet 
oder in vielen verschiedenen SMD-Packages gibt.

Den Isolationsabstand würde ich größer machen, pi mal Daumen > 3.5mm.
Wie breit deine Leiterbahn mindestens sein sollte, das hängt von der 
Kupferdicke deiner Leiterplatte ab.

https://www.dischereit.de/tipps/faq/strombelastbarkeit-von-leiterbahnen

von PCB (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
> Wenn an Pin 1 (N$11) deiner Platine Plus anliegt, sind die Dioden jetzt
> aber falschrum.

N$11 dürfte eher Masse sein, da er denke ich mal, alle 3 Relais 
unabhängig schalten will. Wenn er die Versorgungsspannung auf die Relais 
schaltet, dann kann er das so machen.


@ Joe L:

Mach mal die Leitungen zwischen den Relaiskontakten weiter auseinander. 
Rechts und links hast du ja genug Platz.
Willst du nicht standard Netzbuchsen verwenden?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Joe L. schrieb:
> meint ihr reicht die Breite
Locker.

> und ein 1mm Isolations Abstand zwischen den Leiterbahnen aus?
Welchen Verschmutzungsgrad hast du?
Mir wäre das zu knapp, wenn ich ohne jeglichen aufwand mehr bekommen 
könnte. Ich würde einfach die Leitungen etwa so in die Relaispads 
verlegen, dass die Pads gerade so noch voll im Kupfer sind. Dann ist da 
bei sonst gleichen Parametern schon viel mehr Luft:
1
  
2
           ################
3
           ################
4
           ###  
5
  O        ##O   O## 
6
           ###   ### 
7
  O        ##O   O###########
8
                 ############    # = Cu

: Bearbeitet durch Moderator
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Die paar Euro für den "80 MHz Controller
> mit WLAN" fallen heutzutage nicht mehr ins Gewicht.

Das stimmt wohl, aber er muss dafür auch Platinen und Gehäuse designen 
und herstellen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.