Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Signale kombinieren mit Optokoppler PC 817 und MosFet-Treiber MCP1407


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Udo W. (einstein55)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo, ich habe eine Signalzusammenführung gebaut.
Leider scheint der MCP1407 gestorben zu sein.
Sieht jemand an der Schaltung ein Problem, was mir einen zweiten Chip 
retten könnte?

: Verschoben durch Moderator
Beitrag #6762684 wurde vom Autor gelöscht.
von Udo W. (einstein55)


Lesenswert?

Das kann es nicht sein.
Bevor ich den Optokoppler eingebunden habe funktionierte es mit der PWM 
von ca 6V.

von Thomas Z. (usbman)


Lesenswert?

Was genau soll R1 in der Schaltung bewirken?

von Udo W. (einstein55)


Lesenswert?

Den hatte ich vorher an PIN 2 des Treiber zur Strombegrenzung des 
PWMSignals als Sicherheit eingebaut.
Jetzt hat er wahrscheinlich den Optokoppler gerettet,  denn die LEDs 
funktionieren noch mit ankommenden Einganssignal am PC 817 und 
anliegendem PWMSignal

Den MCP habe ich noch nicht ausgebaut und auch nicht auf Kurzschlüsse 
getestet...weiss auch nicht wie.....würde ich einfach ersetzen.

von Thomas Z. (usbman)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Den hatte ich vorher an PIN 2 des Treiber zur Strombegrenzung des
> PWMSignals als Sicherheit eingebaut.

dann mach das doch wieder so. Den Kollektor des Optokopplers direkt auf 
dein PWM Signal. So wie es jetzt gezeichnet ist bildet sich ein 
Spannungsteiler mit R1 und R2 d.h dein Treiber bekommt vermutlich nicht 
genug Pegel.

von Udo W. (einstein55)


Lesenswert?

Ok teste ich morgen...

von Thomas Z. (usbman)


Lesenswert?

und schalte einen hochohmigen Widerstand (>=10k) von Pin2 gegen GND. 
Damit der Eingang bei gesperrtem Optokoppler nicht floated.

von max123 (Gast)


Lesenswert?

hallo,
ich nehme statt dem MCP1407 den IR2304 her. Die beiden sind 
offensichtlich gleich. Es gibt auch Treiber mit Opto  Koppler.

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Sieht jemand an der Schaltung ein Problem

Ja, die ist großer Murx.
Der Treiber will TTL-Pegel (low <0,8V, high >2,4V). Und das ist hier 
nicht der Fall.
Kann der OK überhaupt 330R treiben? Ich belaste OKs nie so stark. Man 
muß die LED des OK nicht mit max 50mA stressen. Ich nehme 0,5..5mA.

Die Schaltzeiten von Fototransistoren sind ja eh recht langsam. Kann gut 
sein, daß der Treiber sowas nicht mag (Schwingungen beim Übergang). 
Low-Pegel (<0,8V) kriegt der Treiber ja nie zu sehen.
Hinter den OK gehört wenigstens ein Schmitt-Trigger (74HC14).

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Leider scheint der MCP1407 gestorben zu sein.
> Sieht jemand an der Schaltung ein Problem, was mir einen zweiten Chip
> retten könnte?

Ja, und zwar die Nichtbefolgung dieses Satzes im DB:

Note 1: Duplicate pins must be connected for proper operation

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Leider scheint der MCP1407 gestorben zu sein.
> Sieht jemand an der Schaltung ein Problem, was mir einen zweiten Chip
> retten könnte?

Ja, und zwar die Verletzung dieses Satzes im DB:

Note 1: Duplicate pins must be connected for proper operation

>Bevor ich den Optokoppler eingebunden habe funktionierte es mit der PWM
>von ca 6V.

Und wo ist die Masse der 6V-PWM angeschlossen?

von Udo W. (einstein55)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Thomas Z. schrieb:
> Widerstand (>=10k) von Pin2 gegen GND. Damit der Eingang bei gesperrtem
> Optokoppler nicht floated.

Der hat mir das Signal verhindert....warum ?....ohne gehts
Ohne Optokoppler funktioniert folgende Verschaltung....mit OK probiere 
ich morgen.....
In der ersten Version hat es den MCP zerlegt.

Sorry fürs unscharfe Bild

: Bearbeitet durch User
von Thomas Z. (usbman)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Der hat mir das Signal verhindert....warum ?....ohne gehts

naja den Spannungsteiler hast du immer noch ....
nimm den Widerstand da raus und schalte in direkt in Reihe zum Pin 2, 
und dann 10k von Pin2 zu GND
Emiter des OK direkt auf die LED

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Nochmal, die LED verhindert, daß bei gesperrtem OK der Treiber gültigen 
Low-Pegel sieht. Er floatet quasi.
Manche Treiber haben interne Pull-Downs, dieser aber nicht.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Ein sehr schönes Beispiel, wie durch einen Angst-Optokoppler genau das 
Gegenteil erreicht wurde . . .
Und das alles wegen eines popeligen MOSFETs für 6V PWM . . .

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Ein sehr schönes Beispiel, wie durch einen Angst-Optokoppler genau das
> Gegenteil erreicht wurde . . .

Ich sehe keinerlei Verbindung zwischen LED und Fototransistor.
Ob der OK nötig ist, kann man daher nicht sagen.

Es ist auch nicht zu erkennen, mit wieviel mA der OK getrieben wird und 
welches CTR er hat (50..600%).

von Udo W. (einstein55)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Ein sehr schönes Beispiel, wie durch einen Angst-Optokoppler genau
> das Gegenteil erreicht wurde . . .
> Und das alles wegen eines popeligen MOSFETs für 6V PWM

Nix Angst OK.....Signal kommt aus einem fremden Schaltschrank...Schaltet 
ca alle 30sec für 2sec aus...An = HIGH. Aus = LOW......15V mit 1,8k in 
Reihe zur OK-Diode.
Nix MOSFET für 6V.....sind 132 V 3,6A zu regeln.

PWM bringt ca 6Volt und wird von Ebay-Artikel Nr. 164325534583 
bereitgestellt

Morgen geht's weiter..heute keine Zeit mehr frei

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Nix Angst OK.....Signal kommt aus einem fremden Schaltschrank...

Ok, da wollen wir den Optokoppler mal akzeptieren.

> Schaltet
> ca alle 30sec für 2sec aus...An = HIGH. Aus = LOW......15V mit 1,8k in
> Reihe zur OK-Diode.

Also eine schnarchlangsame PWM.

> Nix MOSFET für 6V.....sind 132 V 3,6A zu regeln.

Das wußten wir bisher nicht, in deinen Beiträgen stand was von 6V. Aber 
regeln tust du hier weder die Spannung noch den Strom, du schaltest nur 
hart ein, 0 oder 100%. Jaja, ich weiß was PWM macht, aber du regelst 
damit bestenfalls die Heizleistung deines Lastwiderstands. Aber dazu 
braucht man auch einen Sensor und Regler. Deine Zauberkiste von Ebay ist 
keiner. Du macht reinen Stellbetrieb. Bestenfalls der Bediener ist der 
Regler, wenn er einen Sensorwert abliest und entsprechend reagiert.

> PWM bringt ca 6Volt und wird von Ebay-Artikel Nr. 164325534583
> bereitgestellt

Was es nicht alles gibt.

Trotzdem hast du es vergeigt. Alles zu verkrampft gedacht. Ein popeliger 
Optokoppler mit Emitterwiderstand von vielleicht 1-5k hätte gereicht. 
Parallel dazu meinetwegen die LED + Vorwiderstand. Fettig.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Optokoppler#Beschaltung

Linkes Bild

Und wenn du schon was schützen willst, dann auch deinen Optokoppler. Da 
sollte man wenigstens noch ne antiparallel Diode zum Eingang schalten. 
1N4148 reicht.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Es ist doch wie immer - vermutlich Steckbrettaufbau, verhunzte Kontakte 
auf demselben, keine Abblock-Cs, schlechte H/L-Pegel am Eingang ... 
alles gute Voraussetzungen für kleine elektrische Katastrophen ...

von Udo W. (einstein55)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> funktionierte es mit der PWM von ca 6V.

Falk B. schrieb:
>> Nix MOSFET für 6V.....sind 132 V 3,6A zu regeln.
>
> Das wußten wir bisher nicht, in deinen Beiträgen stand was von 6V

..........

Falk B. schrieb:
>> Schaltet
>> ca alle 30sec für 2sec aus...An = HIGH. Aus = LOW......15V mit 1,8k in
>> Reihe zur OK-Diode.
>
> Also eine schnarchlangsame PWM.

I -O extern im OK Eingang ist Ein-Aus....
Eine Angabe über die PWM Frequenz hatte ich noch nicht mitgeteilt.
Die liegt zwischen 30 und 70 kHz je nach Bedarf und 5 bis 60 %




Jens G. schrieb:
> Es ist doch wie immer - vermutlich Steckbrettaufbau, verhunzte
> Kontakte auf demselben, keine Abblock-Cs, schlechte H/L-Pegel am Eingang
> ... alles gute Voraussetzungen für kleine elektrische Katastrophen ...

Glaskugelschaden vergessen

Thomas Z. schrieb:
> nimm den Widerstand da raus und schalte in direkt in Reihe zum Pin 2,
> und dann 10k von Pin2 zu GND
> Emiter des OK direkt auf die LED

Verständlich, aber könnte ich heute leider nicht testen

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Eine Angabe über die PWM Frequenz hatte ich noch nicht mitgeteilt.
> Die liegt zwischen 30 und 70 kHz je nach Bedarf und 5 bis 60 %

Jaja, die liebe Salamitaktik. Dein PC817 schafft keine 70kHz, da kommt 
dann nur noch ein matschiger Sinus raus. Wenn man WIRKLICH 70kz haben 
will UND noch PWM von vielleicht 5-95% einstellen will, muss der 
Optokoppler deutlich schneller sein. 6N137 ist dein Freund. Aber der 
wird am Ausgang anders angeschlossen, der braucht einen Pull-Up nach VCC 
(5V!). Dein MCP1407 hat TTL-kompatible Schaltschwellen, kann also mit 5V 
sicher angesteuert werden (was ja der Sinn eines derartigen Treibers 
ist).

von Udo W. (einstein55)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hab heute etwas Zeit gehabt und konnte die Steuerplatine umbauen nach 
der neuen Zeichnung

Messung zwischen Masse und MCP out Pin 6-7 siehe Bild
ab 85khz macht der PC817 Matsche ....für meine Zwecke langt die 
Frequenz.

Werde die Steuerung später einbauen und Praxistest durchführen.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Hab heute etwas Zeit gehabt und konnte die Steuerplatine umbauen nach
> der neuen Zeichnung

Bist du der Drehrumbumm? Oder der SuperSalamiNinja? Meine Güte, deine 
Schaltpläne und Wünsche ändern sich ja stündlich!

> Messung zwischen Masse und MCP out Pin 6-7 siehe Bild
> ab 85khz macht der PC817 Matsche ....für meine Zwecke langt die
> Frequenz.

Deine Schaltung ist suboptimal. Wenn dein Optokoppler nur als langsames 
EIN/AUS dienen soll, dann packt man den nicht in den direkten Signalpfad 
sondern nimmt ein UND-Gatter. Dann ist die Geschwindigkeit des 
Optokopplers egal und die PWM kann mit maximaler Frequenz und Qualität 
den Treiber ansteuern. Nimm ein HEF4081, da sind 4 AND Gatter drin, das 
Ding verträgt auch 12V.

Und wenn deine Last induktive Anteile hat, dann schützt man den 
Transistor am Besten mit einer Freilaufdiode, antiparallel zu Last! Die 
Suppressordiode ist suboptimal, denn damit wird die Freilaufenergie in 
eben diese verheizt anstatt in der Last, die das im Normlfall besser 
verträgt.

C5 ist monströs, da reichen locker 10 oder 22uF. Und einen 6A Treiber 
mit 22Ohm auszubremsen ist auch witzig, da kann man auch gleich einen 
0,5A Treiber nehmen, der reicht für deine PWM und den MOSFET.

: Bearbeitet durch User
von MiWi (Gast)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Udo W. schrieb:
>> Hab heute etwas Zeit gehabt und konnte die Steuerplatine umbauen nach
>> der neuen Zeichnung
>
> Bist du der Drehrumbumm? Oder der SuperSalamiNinja? Meine Güte, deine
> Schaltpläne und Wünsche ändern sich ja stündlich!
>
Niemand zwingt Dich solchen Postern zu antworten wenn sie so unter 
Deiner Elektronikerwürde sind.
Daher wären Deine verbalen Ausrutscher und Entgleisungen durchaus 
vermeidbar.

oder anders gesagt: ein TO hat das Recht keine Antwort zu erhalten.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

MiWi schrieb:
> oder anders gesagt: ein TO hat das Recht keine Antwort zu erhalten.

Und ich habe das Recht, so einen Eiertanz zu kritisieren.

von Udo W. (einstein55)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> einen 6A Treiber mit 22Ohm auszubremsen

Kannst Du mir das mal genauer erklären oder einen Link zu einer Lektüre 
geben, die dieses Ausbremsen  darstellt?
Bedeutet Deine Behauptung das mein IRFP460 nicht komplett durchschaltet?

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
>> einen 6A Treiber mit 22Ohm auszubremsen
>
> Kannst Du mir das mal genauer erklären oder einen Link zu einer Lektüre
> geben, die dieses Ausbremsen  darstellt?

Nun ja. Meistens braucht man einen kleinen Gatewiderstand, um die 
parasitären Schwingungen dort zu dämpfen, welche sich aus der 
Zuleitungsiniduktivität und der Gatekapazität ergeben. So gesehen ist 
dein 22R Widerstand ohne Namen schon mal richtig, wenn gleich man die 
Größe experimentell ermitteln muss. 22R sind aber ein guter Anfang.

> Bedeutet Deine Behauptung das mein IRFP460 nicht komplett durchschaltet?

Doch, das macht er schon, aber 22 Ohm an 12V macht maximal 0,5A, d.h. 
dein Gatetreiber wird und muss nie 6A liefern. Ist jetzt nicht tragisch, 
nur halt ein wenig Overkill der Bauteile. Dein MOSFET schaltet trotzdem 
schnell genug, vermutlich eher schneller als dir lieb ist bezüglich EMV.

von jo (Gast)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> C5 ist monströs, da reichen locker 10 oder 22uF.

1500uF ist sowieso ein eher ungebräuchlicher Wert. Von den nun übrigen 
1478 bzw. 1490uF würde ich einen Teil am Eingang des 7812 plazieren.

Just my 2ct.

von Udo W. (einstein55)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Die Suppressordiode ist suboptimal

Stimmt,  mit der TVS Diode funktioniert es nicht. Ich hatte die 
eigentlich zur Sicherung der MOS geplant  um Spannungsüberschläge  an 
den Beinchen zu verhindern.
Morgen nochmal testen ohne TVS Diode und dann ist Freitag.

jo schrieb:
> 1500uF ist sowieso ein eher ungebräuchlicher Wert

War halt da. Ist gebraucht .

Thomas Z. schrieb:
> naja den Spannungsteiler hast du immer noch ....
> nimm den Widerstand da raus und schalte in direkt in Reihe zum Pin 2,
> und dann 10k von Pin2 zu GND
> Emiter des OK direkt auf die LED

Danke, die Hilfe kam an

von Udo W. (einstein55)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

So nochmal das Konzept überarbeitet...
Hab ich gelernt oder ist das immernoch Mist?
Getestet habe ich das noch nicht.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Hab ich gelernt oder ist das immernoch Mist?

Du hast sicherlich gelernt, aber da ist scheinbar auch Mist dabei 
gewesen ;-)
- 4082 (also CMOS) läßt man nicht mit offenen Eingängen so da stehen
- der PWM-Eingan führt wieder zu zufälligen Pegeln zw. 0V bis Uf der 
LED, wenn keine PWM-Quelle angeschlossen. Da würde ich also auch nochmal 
einen 10k parallel schalten, so wie schon vor dem MCP gemacht ist (wobei 
das jetzt vor dem MCP gar nicht mehr nötig ist, denn der 4082 stellt 
dort ja jetzt einen definierten Pegel sicher.

: Bearbeitet durch User
von Udo W. (einstein55)


Lesenswert?

Jens G. schrieb:
> 4082 (also CMOS) läßt man nicht mit offenen Eingängen so da stehen

Meinst Du die Eingänge 9-12 ? Soll ich die auf GND legen?
Die PWM-Quelle ist später fest im Gerät verdrahtet.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> So nochmal das Konzept überarbeitet...
> Hab ich gelernt oder ist das immernoch Mist?

Naja.

Dein Schaltplan ist arg chaotisch, viel zuviele Leitungskreuzungen.

Schaltplan richtig zeichnen

Bist du Starkstromtechniker? Warum haben deine LEDs an 12V nur 330 Ohm 
Vorwiderstand? Moderne LEDs brauchen 1-2mA, da reicht also 5-10k!

LED3 hängt am falschen Signal, das muss an den Ausgang des Optokopplers, 
so wie es vorher war, mit den 10K parallel.

Unbenutzte Eingänge auf GND oder VCC legen.

Deine Freilaufdiode ist falsch platziert, die gehört antiparallel zu 
LAST, nicht zum Transistor.

Symbole von ICs zeichnet man logisch, nicht physikalisch!

"Bauteile sollen im Schaltplan die Funktion möglicht übersichtlich und 
logisch darstellen. Die Anordnung der Pins im Schaltplan hat nichts mit 
der physikalischen Anordnung der Pads des Gehäuses zu tun, denn dafür 
gibt es das Gehäuse im Layout, siehe dieser Forumsbeitrag."

Beitrag "Re: eagle Schaltplan Bauteile drehen"

Alle Bauteile brauchen einen Namen und Wert.

Du hast, vermutlich unbewußt, den Logikpegel deines Optokopplers 
invertiert. Auf deinem Schaltplan ist die PWM aktiv, wenn der 
Optokoppler AUS ist!

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Udo W. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> 4082 (also CMOS) läßt man nicht mit offenen Eingängen so da stehen
>
> Meinst Du die Eingänge 9-12 ? Soll ich die auf GND legen?

Ob auf GND, oder Plus, ist egal - hauptsache definiert, und nicht offen.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Auserdem fehlen die ganzen Kondensatoren nach der linken Graetz'e, bzw. 
um den 7812 herum ...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.