Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Energieübertragung von LED zu LED für galvanische Trennung ohne Transformator


von Lutz V. (lutz_vieweg)



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Habe ein paar freie Tage vor Jahresende genutzt, um mit rumliegenden 
Bauteilen zu prüfen, ob sich galvanisch getrennte Bedienelemente allein 
auf Basis einer billigst-Energieübertragung von-LED-zu-LED, ganz ohne 
Transformator, realisieren lassen, und die Antwort lautet: Ja, das 
funktioniert tatsächlich.

Die ausführliche Beschreibung habe ich auf einer Wiki-Seite gespeichert:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Energie%C3%BCbertragung_von_LED_zu_LED_f%C3%BCr_galvanische_Trennung_ohne_Transformator

Für gute Ideen, wie man die Idee sonst noch nutzen oder die Schaltung 
verbessern könnte, bin ich natürlich dankbar.

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (uhrenfreak)


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Hallo Lutz!
Sieht auf den ersten Blick gar nicht mal schlecht aus, finde ich.
Jetzt würde ich die mechanisch wacklige LED-zu-LED-Kombination noch 
durch einen echten "photovoltaic-output optocoupler" ersetzen. Der 
bringt eventuell noch etwas mehr photonische Ausbeute.

Grüße Christian

von Kevin M. (arduinolover)


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Hast du bereits darüber nachgedacht dich für einen Nobelpreis zu 
bewerben?

Diese revolutionäre Technik wird alles verändern und veraltete 
Technologien wie Optokoppler oder LEDs zusammen mit Phototransistoren / 
Photodioden überflüssig machen.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Christian S. schrieb:
> Jetzt würde ich die mechanisch wacklige LED-zu-LED-Kombination noch
> durch einen echten "photovoltaic-output optocoupler" ersetzen. Der
> bringt eventuell noch etwas mehr photonische Ausbeute.

Kannst Du ein Beispiel-Bauteil verlinken?

Wenn ich "billige" suche, dann finde ich (für 0,12€) sowas wie:
https://rocelec.widen.net/view/pdf/p23nosbrqe/FAIR-S-A0002366033-1.pdf?t.download=true&u=5oefqw
... aber dabei wird eine Infrarot-Diode als Empfänger verwendet, und 
daher würde die resultierende Spannung erstmal nicht reichen, um 
ihrerseits wieder einen Optokoppler als Rückkanal anzusteuern.

Das billigste Beispiel für einen "photovoltaic-output optocoupler", den 
ich mit ausreichender Spannung am Ausgang fand, war dann:
https://toshiba.semicon-storage.com/info/TLP3910_datasheet_en_20220111.pdf?did=70690&prodName=TLP3910
... aber da ist man dann schon bei 3,20€ pro Stück - für den Preis 
bekommt man dann auch schon kleine Schaltnetzteile...

von Thomas R. (thomasr)


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Interessante Überlegung. EnOcean setzt für ähnliche Anwendung das Energy 
Harvesting ein, meist gepaart für die Übertragung von Funksignalen.

Als die Technologie aufkam, konnte man auf einer Fachmesse „Dummysender“ 
geschenkt erhalten, die die Erzeugung von winzigen Energiemengen durch 
Betätigung eines Tasters veranschaulichten: bei jeder Betätigung blitzte 
kurz eine LED auf.

Damals wurde das als Nische und Spielerei betrachtet, heute ist das 
Grundlage ganzer Hausautomationen.

von Christian S. (uhrenfreak)


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Hallo Lutz,

der letztgenannte Optokoppler entspricht etwa dem, was ich meinte. Ganz 
billig sind die halt nicht.

Billige Schaltnetzteile gibt es auch, ja. Aber das ist dann schon so ein 
"Würfelchen", von der Baugröße her. Ich nehme an, dass bei deiner 
Schaltung der Einbau in eine UP-Dose vorgesehen ist. Da nimmt so ein 
"Würfelchen" schon arg viel Platz weg.

Deine Schaltung enthält ein Toggle-Flip-Flop. Wie reagiert es auf 
Tasterprellen? Wie verhält es sich, wenn nach Stromausfall das Netz 
zurückkehrt? An-Zustand, Aus-Zustand oder zufällig?

Mir persönlich gefällt die weiß-auf-schwarz Darstellung des Schaltbilds 
nicht so gut. Könntest du das eventuell invertieren? Außerdem sind die 
Junction-Punkte auch sehr klein, manchmal erkennt man nicht wie es 
gemeint ist.

Grüße Christian

von Thorsten S. (thosch)


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Schon ein Aufbau auf normaler Lochrasterplatte unterschreitet ohne 
besondere Maßnahmen wie das Ablösen von Lötaugen schnell die notwendigen 
Kriechstrecken für 230V...

Hier aber auch noch eine Lochrasterplatine mit Kupferstegen zwischen den 
Lötaugen zu verwenden, ist für einen Aufbau an Netzspannung geradezu 
haarsträubend!

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Lutz V. schrieb:
> Für gute Ideen

Wie wäre es, gleich eine richtige Fotodiode statt einer LED als 
Empfänger zu benutzen? Dürfte eine bessere Effizienz haben, denn darauf 
sind die ja getrimmt. Als LED dann vorrangig einen Infrarot-Typ nehmen.

von Saxofonist (Gast)


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Lutz V. schrieb:
> billigst-Energieübertragung von-LED-zu-LED

Hier eher nur Signalübertragung.

kann es kosteneffizient sein, anstelle dafür ausgelegter Bauteile (wie 
photovoltaischer Zellen oder Photo-Dioden) einfach billige LEDs auch für 
den Empfang zu verwenden.

Oje, Du brauchst die LED <-> LED TV.Fernbedienung nicht neu zu erfinden. 
Da waren einige schneller und z.B. auch B.Kainka zeigte vor Jahrzehnten, 
wie es geht.

Was die Energie betrifft, der Suchbegriff ist Energy-Harvesting.

Hier es mit grüner 0815 Wald- und Wiesen-LED. Kann sich in 1s selbst mit 
Sonnenlicht versorgen ...

https://www.b-kainka.de/bastel152.html

von Saxofonist (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Wie wäre es, gleich eine richtige Fotodiode statt einer LED als
> Empfänger zu benutzen?

Warum einfach wenns auch schräg geht)?

Anm. am Rande - vmtl. haben das engl. weird und wirr dieselbe 
Sprachwurzel.

https://dict.leo.org/englisch-deutsch/weird

It's sort of weird.       Es ist irgendwie komisch.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Saxofonist schrieb:
>> Wie wäre es, gleich eine richtige Fotodiode statt einer LED als
>> Empfänger zu benutzen?
>
> Warum einfach wenns auch schräg geht)?

:)

Ich sehe durchaus an manchen Stellen Sinn, LEDs als Fotodiode zu 
missbrauchen. Beispielsweise kann man damit bei geschickter Schaltung 
gleich (in den Pausen, wenn sie nicht als LED genutzt wird) die 
Umgebungshelligkeit messen.

Aber in einer Schaltung, die dediziert nicht nur Signal sondern Energie 
übertragen soll, würde ich persönlich Bauteile benutzen, die dies 
möglichst effizient erledigen. Der Gesamtwirkungsgrad dürfte ohnehin 
unter aller Sau sein.

von Martin S. (sirnails)


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Jörg W. schrieb:
> Der Gesamtwirkungsgrad dürfte ohnehin
> unter aller Sau sein.

Er darf nicht nur, er muss, denn die fluoreszente Schicht ist ja dafür 
ausgelegt, hochenergetisches, hochfrequentes Licht in niederfrequentes 
umzuwandeln. Mit der Led zu Led Kombination macht man das gleich zweimal 
und einmal davon in die "falsche" Richtung.

Man könnte höchstens mal sehen, ob es LED komplett ohne diese 
fluoreszierende Schicht gibt.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Christian S. schrieb:
> Deine Schaltung enthält ein Toggle-Flip-Flop. Wie reagiert es auf
> Tasterprellen?

An sich könnte das Toggle-Flipflop allein schon Tasterprellen 
absorbieren, allerdings habe ich die Zeitkonstanten durch C7 und C8 
bewusst klein gewählt, damit die maximal 3ms langen aktiv-Zeiten des 
Optokopplers für eine Umschaltung ausreichen.

Der Monoflop auf der Sekundärseite bzw. das Zusammenbrechen der Spannung 
in C6 bevor die nächste Umschaltung ausgelöst werden kann ist daher auch 
relevant, um längerdauernde Prell-Ereignisse zu verhindern.

> Wie verhält es sich, wenn nach Stromausfall das Netz
> zurückkehrt? An-Zustand, Aus-Zustand oder zufällig?

Die 10kOhm Strecke vom Kollektor von Q1 an die Basis von Q3 sorgt für 
definierten Aus-Zustand nach Stromausfall. Hatte zuerst zusätzlich noch 
einen Kondensator dafür vorgesehen, erwies sich als irrelevant, aber ich 
habe noch nicht nachgerechnet, bis zu welchen Bauteiltoleranzen das so 
ist.

> Mir persönlich gefällt die weiß-auf-schwarz Darstellung des Schaltbilds
> nicht so gut. Könntest du das eventuell invertieren? Außerdem sind die
> Junction-Punkte auch sehr klein, manchmal erkennt man nicht wie es
> gemeint ist.

Einfach unter tinyurl .com /2o4hhfsd (ohne Leerzeichen, die 
Forumsoftware hält sonst alles für "SPAM"...) im "Options"-Menu "white 
background" wählen... da kann man dann auch rein-zoomen...

Ich versuche noch ein SVG anzuhängen, aber beim Wiki ging das schief.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Thorsten S. schrieb:
> Lochrasterplatine mit Kupferstegen zwischen den
> Lötaugen zu verwenden, ist für einen Aufbau an Netzspannung geradezu
> haarsträubend!

Zwischen primär- und sekundär-Seite liegen mehrere Millimeter 
Kriechstrecke, nur nicht an einem Stück, da mehrere Rasterlinien 
unbestückt (aber mit Heißkleber unten / Plastik oben überklebt) sind.

Aber wie ich auf der Wiki-Seite schon schrieb: Dieser Aufbau ist auch 
nicht als mechanisches Vorbild gedacht.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Jörg W. schrieb:
> Wie wäre es, gleich eine richtige Fotodiode statt einer LED als
> Empfänger zu benutzen? Dürfte eine bessere Effizienz haben, denn darauf
> sind die ja getrimmt. Als LED dann vorrangig einen Infrarot-Typ nehmen.

Infrarot-Dioden würden eine so niedrige Spannung liefern, dass der 
Rückkanal (der dann ja auch mindestens eine Infrarot-Diode kurzzeitig 
zum Leuchten bringen muss) nicht mehr ohne Spannungshochsetzung 
auskommen würde.

Da bräuchte man schon wenigstens mehrere IR-Dioden in Serie 
Empfängerseitig, wie das in den (leider teuren) "photovoltaic-output 
opto-couplern" von TDK auch realisiert ist.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Saxofonist schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Wie wäre es, gleich eine richtige Fotodiode statt einer LED als
>> Empfänger zu benutzen?
>
> Warum einfach wenns auch schräg geht)?

Wie oben bereits geschrieben liefern übliche Fotodioden von sich aus 
keine ausreichend hohe Spannung für die Aktivierung des "Rückkanals", 
außerdem sind Fotodioden teurer als gewöhnliche blaue LEDs.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Martin S. schrieb:
> die fluoreszente Schicht ist ja dafür
> ausgelegt, hochenergetisches, hochfrequentes Licht in niederfrequentes
> umzuwandeln.

Du beschreibst weiße LEDs. Ich beschrieb und verwendete UV-A und blaue 
LEDs, die keine floureszierende Schicht aufweisen, wie eigentlich alle 
farbigen LEDs.

von ArnoR (Gast)


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Lutz V. schrieb:
> ob sich galvanisch getrennte Bedienelemente allein
> auf Basis einer billigst-Energieübertragung von-LED-zu-LED, ganz ohne
> Transformator, realisieren lassen

Das einig interessante an deinem Aufbau UV-LED/blaue LED ist doch 
wieviel Energie der transportiert und welche Spannungen/Ströme man 
bekommt. Dazu gibt es leider nur vage Andeutungen, wie etwa 2,4V und 
20µA, aber keine Strom-/Spannungs-Kennlinie. Man kann nicht einmal den 
Sendestrom zu den genannten Ausgangswerten erkennen.

von Max M. (Gast)


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Lutz V. schrieb:
> Für gute Ideen, wie man die Idee sonst noch nutzen oder die Schaltung
> verbessern könnte, bin ich natürlich dankbar.

An sich ist das eine bekannte Eigenschaft von Leds, die Du hier nur 
anders anwendest.
Über den Sinn kann man sich streiten.
Z.B. hätte die Verwendung eines simplen Druckschalters für 230V~ die 
komplette Schaltung hinfällig gemacht.

Energiesparend ist an dem Teil zumindest nix.
Das kapazitive Netzteil liefert konstant seine Leistung.
Ob in die Z-Diode oder die restliche Schaltung ist dem egal.

Thomas R. schrieb:
> EnOcean setzt für ähnliche Anwendung das Energy
> Harvesting ein
Tun sie nicht.
EnOcean benötigt eben KEINE Energiequelle ausser der kinetischen des 
Tasterdrucks. Das ist der große Vorteil davon und eröffnet interessante 
Möglichkeiten.
Das hier ist so ziemlich das Gegenteil von EnOcean.
Permanent wird vom kapazitiven Netzteil die Energie geliefert die 
ausreichen muss, um auch mehrere Tastendrücke hintereinandern 
auszuführen, auch während der Triac angesteuert wird.
Und das wird bei der grottigen Effizienz der LED Übertragung ein ganz 
ordentlicher Strom durch die UV-A LED sein, die dadurch schnell altert.

Wenn man eine schwache Stromversorgung mit PE Bezug braucht, geht das 
einfacher. Zulässiger Erdableitstrom über den Körper ist 0,5mA, über PE 
3,5mA.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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ArnoR schrieb:
> wieviel Energie der transportiert und welche Spannungen/Ströme man
> bekommt.

Auf der "sendenden" Seite fließen ca. 18mA durch die UV-A LED, an der 
dabei eine Vorwärtsspannung von ca. 3,3V abfällt.

Auf der "empfangenden" Seite fließen ca. 20µA durch die blaue LED, wenn 
an dieser nur eine Ohm'sche Last von 1kOhm angeschlossen ist. Genauer 
wollte ich das nicht messen.

Es ging mir bei der Schaltung auch nie um eine besonders gute Effizienz 
bei der Energieübertragung von primär nach sekundär - selbst bei < 0,1% 
Effizienz werden auf der primären Seite, inklusiv LED-Vorwiderstand, nur 
ca. 70mW für die "Beleuchtung" aufgewendet, also deutlich weniger, als 
z.B. allein R1 verbrät, der nur Stromspitzen beim Einschalten vermeiden 
muss.

Die Schaltung insgesamt verbraucht (ohne Last, bei angeschaltetem TRIAC) 
ca. 750mW.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Max M. schrieb:
> An sich ist das eine bekannte Eigenschaft von Leds, die Du hier nur
> anders anwendest.

Ja, klar, was anderes habe ich nie behauptet.

> Z.B. hätte die Verwendung eines simplen Druckschalters für 230V~ die
> komplette Schaltung hinfällig gemacht.

Für 230V spezifizierte Taster fand ich bei deutschen Versendern erst so 
ab 9,- EUR, und deren Einsatz löst dann noch nicht das Problem, dass man 
u.U. sehr viel 230V-taugliches Kabel an den Ort verlegen muss, wo 
geschaltet werden soll.

> Energiesparend ist an dem Teil zumindest nix.

Im Vergleich zu einem mechanischen Taster für 230V sicher nicht.
Ein "billiges" Schaltnetzteil oder gar ein mit 50Hz arbeitender 
Transformator könnten aber durchaus schlechter sein.

> Das kapazitive Netzteil liefert konstant seine Leistung.
> Ob in die Z-Diode oder die restliche Schaltung ist dem egal.

Ja, und ich fände es durchaus interessant zu überlegen, ob zwischen 
primitivem Kondensatornetzteil und aufwändig optimiertem Schaltnetzteil 
noch andere Arten von Netzteilen in Frage kämen, die effizienter als 
ersteres aber billiger als letzteres sind.

> Thomas R. schrieb:
>> EnOcean setzt für ähnliche Anwendung das Energy
>> Harvesting ein
> Tun sie nicht.
> EnOcean benötigt eben KEINE Energiequelle ausser der kinetischen des
> Tasterdrucks. Das ist der große Vorteil davon und eröffnet interessante
> Möglichkeiten.

Die EnOcean-Taster sind mit > 40,- EUR teure 
"virtue-signaling"-Produkte, für deutlich weniger Geld könnte man 
Funktaster mit Lithium-Primärzelle bauen, die jahrzehntelang bis zum 
ersten Batteriewechsel funktionieren.

> Und das wird bei der grottigen Effizienz der LED Übertragung ein ganz
> ordentlicher Strom durch die UV-A LED sein, die dadurch schnell altert.

Die 18mA durch die UV-A LED lassen die nicht mal fühlbar warm werden, 
und liegen unter dem üblichen Vorwärtsstrom für die billigsten UV-A 
Dioden, deren Datenblätter ich fand.

> Wenn man eine schwache Stromversorgung mit PE Bezug braucht, geht das
> einfacher. Zulässiger Erdableitstrom über den Körper ist 0,5mA, über PE
> 3,5mA.

Lautet Dein Vorschlag, einfach nur einen entsprechend dimensionierten 
Widerstand zur Sekundärseite / zum Menschen hin zu verwenden, oder 
meinst Du damit etwas anderes?

von Max M. (Gast)


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Lutz V. schrieb:
> Die EnOcean-Taster sind mit > 40,- EUR teure
> "virtue-signaling"-Produkte, für deutlich weniger Geld könnte man
> Funktaster mit Lithium-Primärzelle bauen, die jahrzehntelang bis zum
> ersten Batteriewechsel funktionieren.

Die EnOcean Taster kosten vermutlich keine 3€ in der Herstellung.
Du könntest die Funktaster mit Primärzelle bauen, aber du könntest sie 
nicht für unter 40€ verkaufen.
Jahrzentelang mit Primärzelle für einen mehrmals am Tag betätigten 
Lichtschalter ist ein Märchen.

Lutz V. schrieb:
> Die Schaltung insgesamt verbraucht (ohne Last, bei angeschaltetem TRIAC)
> ca. 750mW.
Betrieb = Standby. Tut sich nix.
750mW  24H  365T * 40Cent/kwh = 2,5€ und 2,7Kg CO2 Emission

Lutz V. schrieb:
> Lautet Dein Vorschlag, einfach nur einen entsprechend dimensionierten
> Widerstand zur Sekundärseite / zum Menschen hin zu verwenden,
Nein
> oder meinst Du damit etwas anderes?
Ja

von Alfred B. (alfred_b979)


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Lutz V. schrieb:
> ich fände es durchaus interessant zu überlegen, ob zwischen
> primitivem Kondensatornetzteil und ... Schaltnetzteil
> noch andere Arten von Netzteilen in Frage kämen, die effizienter als
> ersteres aber billiger als letzteres sind.

Minimalstanforderung dafür wäre ein Schalter für 230VAC
oder eben nach Gleichrichtung 325VDC.

(An diesem Punkt der Überlegung eines Entwicklers kommt
meist der (Speicher-)Trafo als nächster Schritt - meist.)

> aufwändig optimiertem Schaltnetzteil

Was meinst Du? Ohne isolierenden Trafo? Gut, gibt's: Heißt
"Nonisolated Buck", z.B. werden rundum berührgeschütze LED-
Lampen so versorgt. Geht auch mit weniger P_aus, und CV
statt CC. (Spannungsteiler statt nur Strommeßshunt an FB.)

Eine andere Option wäre so ähnlich wie hier:

https://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap4/Kapitel4.html#4.2

Bloß ist die Original-Schaltung eher ein gleichwertiger
Ersatz zum "großen C" (egal, ob blau, hauptsache X2) als
eine deutliche Verbesserung des Problems "P_tot=konstant".

Also statt Z-Diode mehr Hühnerfütter - zur Deaktivierung
des Fet bei best. U_aus(max) (incl. "on again" Hysterese).

Oder auch noch die orig. Schaltschwelle variieren, es ist
niemand gezwungen, hier auch nur 1 Z-Diode einzusetzen -
die Komplexität steigt zwar schon, aber da hauptsächlich
"Kleingetier" (Rs, Cs, TL431), vielleicht verschmerzbar.

HTH

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Max M. schrieb:
> Jahrzentelang mit Primärzelle für einen mehrmals am Tag betätigten
> Lichtschalter ist ein Märchen.

Denke ich nicht. Meine Wetterstation sendet 5minütlich (wofür der 
Controller sekündlich aufwacht, um jeweils bis 300 zu zählen), die hält 
viele Jahre mit 2 x LR03. Hardware: ATmega128RFA1.

von Helge (Gast)


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nice. Hatte ich auch mal gebaut, allerdings gabs da noch keine blauen 
LED. gelb -> superrot war gut(naja), gab aber zu wenig Spannung, daher 
das ganze 2x aufgebaut. War zum kontaktlos frisch halten einer 2,4V 
50mAh DK-Zelle.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Alfred B. schrieb:
> gibt's: Heißt "Nonisolated Buck"

Habe zu dem Begriff mal diesen ausführlichen Artikel gelesen: 
https://www.ti.com/lit/an/slyt391/slyt391.pdf
Schon ein interessanter Ansatz, aber bis auf den nicht vorhandenen 
Transformator kaum weniger aufwändig als ein Schaltnetzteil. Scheint 
auch für höhere Ausgangsleistungen ausgelegt worden zu sein, während ich 
nur eine sehr kleine brauche.

> Eine andere Option wäre so ähnlich wie hier:
> https://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap4/Kapitel4.html#4.2

Über einen Ansatz solcher Art hatte ich auch nachgedacht, und denke 
auch, dass man das Durchschalten des MOSFET T2 in jener Schaltung doch 
eigentlich davon abhängig machen möchte, ob an C1 die gewünschte 
Mindestspannung erreicht wurde - damit müsste sich doch eigentlich 
realisieren lassen, nur dann Leistung zu entnehmen, wenn diese auch 
abgerufen wird... werde mit sowas bei Gelegenheit mal experimentieren.

von Hartmut  . (rio71)


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Martin S. schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Der Gesamtwirkungsgrad dürfte ohnehin
>> unter aller Sau sein.
>
> Er darf nicht nur, er muss, denn die fluoreszente Schicht ist ja dafür
> ausgelegt, hochenergetisches, hochfrequentes Licht in niederfrequentes
> umzuwandeln. Mit der Led zu Led Kombination macht man das gleich zweimal
> und einmal davon in die "falsche" Richtung.
>
> Man könnte höchstens mal sehen, ob es LED komplett ohne diese
> fluoreszierende Schicht gibt.

echt rote led können das... und sind wegen der fehlenden wandlung auch 
raketenschnell, was hier aber egal ist..

von Wolfgang (Gast)


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Lutz V. schrieb:
> Habe ein paar freie Tage vor Jahresende genutzt, um mit rumliegenden
> Bauteilen zu prüfen, ob sich galvanisch getrennte Bedienelemente allein
> auf Basis einer billigst-Energieübertragung von-LED-zu-LED, ganz ohne
> Transformator, realisieren lassen, und die Antwort lautet: Ja, das
> funktioniert tatsächlich.

Das funktionierte schon in den 80er Jahren des vorigen Jahrhunderts. 
Damals war die Alternative zu teuren Photodioden z.B. ein preisgünstiger 
BC107 im TO18 Gehäuse, dem man für die Funktion als Photoempfänger den 
Deckel entfernt hat ;-)

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Wolfgang schrieb:
> Lutz V. schrieb:
>> Habe ein paar freie Tage vor Jahresende genutzt, um mit rumliegenden
>> Bauteilen zu prüfen, ob sich galvanisch getrennte Bedienelemente allein
>> auf Basis einer billigst-Energieübertragung von-LED-zu-LED, ganz ohne
>> Transformator, realisieren lassen, und die Antwort lautet: Ja, das
>> funktioniert tatsächlich.
>
> Das funktionierte schon in den 80er Jahren des vorigen Jahrhunderts.
> Damals war die Alternative zu teuren Photodioden z.B. ein preisgünstiger
> BC107 im TO18 Gehäuse, dem man für die Funktion als Photoempfänger den
> Deckel entfernt hat ;-)

Du hast den Sinn des Beitrages nicht ganz verstanden. Es geht nicht um 
die SIGNAL-Übertragung, sondern um die ENERGIE-Übertragung.

Inwiefern das für das konkrete Anwendungsbeispiel notwendig wäre, steht 
auf einem ganz anderen Blatt.

von Stefan E. (stefanosch)


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Kannst die beiden LEDs ja mal in ein weißes Röhrchen o.ä. stecken, dass 
sollte die Effizienz erhöhen aufgrund von Mehrfachreflektionen. Am 
besten wäre ja was von innen verspiegeltes.

von Powermeter (Gast)


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Als Sender eine Laserdiode?

von Dieter (Gast)


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Powermeter schrieb:
> Als Sender eine Laserdiode?

Plus LWL zur Übertragung gibt es bereits fuer Messgeraete auf 
Hochspannungsleitungen.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Stefan E. schrieb:
> Kannst die beiden LEDs ja mal in ein weißes Röhrchen o.ä. stecken, dass
> sollte die Effizienz erhöhen aufgrund von Mehrfachreflektionen.

In dem von mir unter 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Energie%C3%BCbertragung_von_LED_zu_LED_f%C3%BCr_galvanische_Trennung_ohne_Transformator#Mechanischer_Aufbau 
veröffentlichten Bild ist zu sehen, dass ich einen (auch innen) weißen 
Schrumpfschlauch verwendet habe, der beide LEDs einhüllt. Für die 
Effizienz der Energieübertragung macht das aber keinen leicht messbaren 
Unterschied.

> Am besten wäre ja was von innen verspiegeltes.

"Verspiegelt" werden Oberflächen i.d.R. durch Schichten aus Metall, die 
auch elektrisch leiten, was dem Zweck einer sicheren galvanischen 
Trennung zwischen den Seiten nicht förderlich wäre.

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Powermeter schrieb:
> Als Sender eine Laserdiode?

Kann man natürlich machen, aber die mir bekannten Laserdioden sind ca. 
Faktor 100 mal teurer als normale LEDs, wie ich sie verbaute. Für den 
Preis könnte man dann auch einen gut isolierenden Transformator oder 
gleich ein ganzes Schaltnetzteil kaufen...

Die Idee einer Energieübertragung von LED zu LED ergibt nur einen Sinn, 
wenn der Aufbau ausgesprochen billig sein soll.

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