Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Unterschied zwischen Optokoppler mit MOSFET-, Transistor- und Triac-Ausgang


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von Erwin (erwinh)


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Bei der Frage, wie ich einen Summer (Klingel) detektieren und 
durchschalten kann, bin ich auf unterschiedliche Optokoppler gestoßen:

A. PC817 (verschiedene Hersteller)

B. Panasonic AQH3223 (auch als Zero-Cross-Variante verfügbar)
Datenblatt: 
https://api.pim.na.industrial.panasonic.com/file_stream/main/fileversion/2787

C. Omron G3VM-61A1 (0,5 A Last) und G3VM-61AR1 (3 A Last)
Datenblatt: 
https://www.mouser.de/datasheet/2/307/en-3gvm_ar_dr-1771733.pdf

Soweit ich das richtig verstehe, basiert der PC817 nur auf einem 
Transistor, kann also nur DC schalten. Der Panasonic AQH3223 basiert auf 
einem Triac, kann also AC schalten. Der Omron G3VM-61A1/G3VM-61AR1 
(teils bezeichnet als "MOSFET-Relais") hingegen hat einen MOSFET-Ausgang 
und kann sowohl DC als auch AC durchschalten.

Im Prinzip kann ich also universell den Optokoppler von Omron verwenden, 
wenn man jetzt vom hohen Preis absieht.

Meine Frage:

Welche Vor- und Nachteile haben Optokoppler mit MOSFET- und 
Triac-Ausgang verglichen miteinander? Bei der MOSFET-Variante fällt mir 
auf, dass die kontinuierlich bis zu 5 A durchschalten kann, in der 
Spitze gar 10 A. Das finde ich schon beachtlich:

https://www.mouser.de/datasheet/2/307/Omron_01222019_20180705_G3VM-_BR___ER__EN-1672545.pdf

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Erwin schrieb:
> Soweit ich das richtig verstehe, basiert der PC817 nur auf einem
> Transistor, kann also nur DC schalten. Der Panasonic AQH3223 basiert auf
> einem Triac, kann also AC schalten. Der Omron G3VM-61A1/G3VM-61AR1
> (teils bezeichnet als "MOSFET-Relais") hingegen hat einen MOSFET-Ausgang
> und kann sowohl DC als auch AC durchschalten.

Ja.

Erwin schrieb:
> Welche Vor- und Nachteile haben Optokoppler mit MOSFET- und
> Triac-Ausgang verglichen miteinander?

MOSFET wesentlich weniger robust gegen Einschaltstrompeak etc. als 
TRIAC.
MOSFET in der Variante wesentlich langsamer als Transistorausgang.
MOSFET schaltet ggf. ab obwohl Strom fliesst, blöd bei induktiven 
Lasten.

von Erwin (erwinh)


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Michael B. schrieb:
> MOSFET wesentlich weniger robust gegen Einschaltstrompeak etc. als
> TRIAC.
> MOSFET in der Variante wesentlich langsamer als Transistorausgang.
> MOSFET schaltet ggf. ab obwohl Strom fliesst, blöd bei induktiven
> Lasten.

Ah! Dann ist für meinen Einsatzzweck der Triac des Panasonics besser, 
denn durch die Spule habe ich die erwähnte induktive Last.

von H. H. (hhinz)


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Erwin schrieb:
> Welche Vor- und Nachteile haben Optokoppler mit MOSFET- und
> Triac-Ausgang verglichen miteinander?

Es gibt erhebliche pekuniäre Unterschiede.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Am Triac fallen allerdings etwa 1,5 bis 2 Volt ab. Da wäre zu klären, ob 
dein Summer damit noch gut genug funktioniert (wahrscgeinlich ja).

von Maxim B. (max182)


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Erwin schrieb:
> Meine Frage:
>
> Welche Vor- und Nachteile haben Optokoppler mit MOSFET- und
> Triac-Ausgang verglichen miteinander?

Nachteile: Triac arbeitet nur mit Wechselstrom, MOSFET ist sehr langsam. 
Z.B. wenn man Isolator für MIDI-Interface braucht, nimmt man lieber 
etwas bipolar mit Schmitt-Trigger Ausgang, so wie PC900 von Sharp oder 
H11L1 von Isocom.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Erwin schrieb:
> Bei der Frage, wie ich einen Summer (Klingel) detektieren und
> durchschalten kann,

Weshalb braucht es dafür einen neuen Thread?

Michael B. schrieb:
> MOSFET wesentlich weniger robust gegen Einschaltstrompeak etc. als
> TRIAC.

Ja furchtbar, z.B. der AQV214 wurde in Telefonanlagen für die 
Klingelspannung eingesetzt, ohne ständig zu sterben. Allerdings erkauft 
man sich die Spannungsfestigkeit mit einem recht hohen Restwiderstand, 
bis 50 Ohm für AC.

> MOSFET in der Variante wesentlich langsamer als Transistorausgang.

Ja und?

Maxim B. schrieb:
> MOSFET ist sehr langsam.
> Z.B. wenn man Isolator für MIDI-Interface braucht,

Hier wird kein Audiosignal verarbeitet, es geht um eine Türklingel / 
Wechselstromschnarre. Da ist das vollkommen egal!

Steve van de Grens schrieb:
> Am Triac fallen allerdings etwa 1,5 bis 2 Volt ab. Da wäre zu klären, ob
> dein Summer damit noch gut genug funktioniert

Mir ist unklar, ob er damit den Summer trennen will, da schiene mir 
der Spannungsabfall vom Triac kritisch.

von Wolf17 (wolf17)


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Erwin schrieb:
> eine Klingel detektieren und durchschalten
Zun AC detektierten reicht ein billiger PC817 mit Vorwiderstand und 
Inversdiode. Oder D+C+R

AC Einschalten:
PC817 in einer Schottkybrücke kann nur <300mA und bräuchte wegen seinem 
CTR einen sehr hohen Ansteuerstrom.
Triac-Koppler haben 2,5V? Spannungsabfall
Der verlinkte MOS-Koppler hat niederohmige inverse Fets und kann AC. Der 
ist am besten geeignet, wenn man die Spannungsfestigkeit beachtet 
(begrenzt) die die Spule eines Waagnerscher Hammers (=Klingel mit 
Unterbrecherkontakt) entwickeln kann.

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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ist doch eine gute Frage, danke für die Antworten

von Erwin (erwinh)


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Manfred P. schrieb:
> Erwin schrieb:
>> Bei der Frage, wie ich einen Summer (Klingel) detektieren und
>> durchschalten kann,
>
> Weshalb braucht es dafür einen neuen Thread?
Sorry, falls das gegen die Gepflogenheiten war, ich wollte nur nicht zu 
sehr abdriften und dachte mir, dass ein gesondertes Thema sinniger wäre.

> Mir ist unklar, ob er damit den Summer trennen will, da schiene mir
> der Spannungsabfall vom Triac kritisch.
Ja, damit man den Summer bei Bedarf abschalten kann. Obwohl ich hier 
einen NC bräuchte, das wäre klüger.

Carypt C. schrieb:
> ist doch eine gute Frage, danke für die Antworten
Danke auch von meiner Seite, man kann hier viel lernen.

: Bearbeitet durch User
von M. K. (sylaina)


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Erwin schrieb:
> Welche Vor- und Nachteile haben Optokoppler mit MOSFET- und
> Triac-Ausgang verglichen miteinander?

Wenn du den Optokoppler-Teil vernachlässigst, kannst du dir die Frage 
dann selbst beantworten? Ähnliches gilt halt auch für die 
Optokoppler-Variante.

Erwin schrieb:
> Bei der MOSFET-Variante fällt mir
> auf, dass die kontinuierlich bis zu 5 A durchschalten kann, in der
> Spitze gar 10 A. Das finde ich schon beachtlich:

5-10A für nen Mosfet ist jetzt nicht so sonderlich viel.

von Bauform B. (bauformb)


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Erwin schrieb:
> Ja, damit man den Summer bei Bedarf abschalten kann. Obwohl ich hier
> einen NC bräuchte, das wäre klüger.

Vielleicht doch lieber ein altmodisches Relais? Auch deswegen:

Wolf17 schrieb:
> wenn man die Spannungsfestigkeit beachtet
> (begrenzt) die die Spule eines Waagnerscher Hammers (=Klingel mit
> Unterbrecherkontakt) entwickeln kann.

Notfalls gäbe es auch MOSFET-SSR mit Öffner: G3VM-63BR, LCB710 und 
TLP4590.

von Rolf (rolf22)


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> Erwin schrieb:
> Zun AC detektierten reicht ein billiger PC817 mit Vorwiderstand und
> Inversdiode. Oder D+C+R

Oder statt der Diode ein Brückengleichrichter, dann ist der Ausgang 
"glatter".

von H. H. (hhinz)


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Rolf schrieb:
>> Erwin schrieb:
>> Zun AC detektierten reicht ein billiger PC817 mit Vorwiderstand und
>> Inversdiode. Oder D+C+R
>
> Oder statt der Diode ein Brückengleichrichter, dann ist der Ausgang
> "glatter".

Oder gleich einen 814er Koppler.

von Erwin (erwinh)


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Bauform B. schrieb:
> Erwin schrieb:
>> Ja, damit man den Summer bei Bedarf abschalten kann. Obwohl ich hier
>> einen NC bräuchte, das wäre klüger.
>
> Vielleicht doch lieber ein altmodisches Relais? Auch deswegen:
>
> Wolf17 schrieb:
>> wenn man die Spannungsfestigkeit beachtet
>> (begrenzt) die die Spule eines Waagnerscher Hammers (=Klingel mit
>> Unterbrecherkontakt) entwickeln kann.
>
> Notfalls gäbe es auch MOSFET-SSR mit Öffner: G3VM-63BR, LCB710 und
> TLP4590.

Hmm, stimmt eigentlich. Ich könnte stattdessen ein bistabiles Relais 
nutzen, das HFD2-L 5V schaltet auf jeden Fall 1 A durch. Dann schalte 
ich per MOSFETs einfach nur um und der Zustand bleibt auch erhalten, 
wenn der ESP32 mal vom Strom genommen wird.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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- Transistorkoppler sind ideal, wenn Signale getrennt werden sollen, 
also keine Leistung.
- MOS-Relais sind ideal, wenn ein geringer On-Widerstand benötigt wird 
bei mittlerem Strom.
- Fotovoltaikkoppler eignen sich gut, um MOSFETs ohne Hilfsspannung zu 
schalten, z.B. als Lautsprecherrelais in HiFi-Anlagen.
- Opto-Triac haben ihre Nische bei AC, hoher Spannung und hohem Strom, 
müssen aber oft gekühlt werden, da hoher Spannungsabfall.

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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Peter D. schrieb:
> - Opto-Triac haben ihre Nische bei AC, hoher Spannung und hohem Strom,
> müssen aber oft gekühlt werden, da hoher Spannungsabfall.

Differenziere zwischen Opto-Triac und SSR, Anhang aus dem 
Motorola-Datenblatt MOC3083. Die sechsbeinigen Käfer setzen nahezu keine 
Leistung um, weil sie direkt nach Zündung des Triacs / Thyristors 
stromlos werden.

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