Announcement: there is an English version of this forum on Hallo, Ich möchte ein 24 V digitales Signal abgreifen und – z.B. mit einem Raspberry – weiterverarbeiten. Das Signal schaltet mit 100 Hz oder weniger. Die Ausleseschaltung soll eine galvanische Trennung aufweisen und es soll das DI-Eingangs-Signal so wenig wie irgend möglich belastet werden. Daher kommen die „normalen“ Optokoppler mit 10 mA oder mehr Eingangsstrom nicht in Frage. Wenn möglich sollten es 100 µA sein maximal aber 1 mA. Eine Spannungsfestigkeit von 3 kV wäre toll, mindestens sollen es aber 1,5 kV sein. Bei meiner Recherche bin ich auf einige Optokoppler mit einem CTR von 500 % (z.B. der LTV-815 von LITEON) gestoßen, dann mit nachgeschaltetem Mosfet. Auch der kapazitive Koppler MAX14850 ist mir aufgefallen, wenngleich er die 1,5 kV nicht kann oder der ADuM362N von Analog Devices. Der Preis ist ausnahmsweise mal nicht soo kritisch, wichtig ist, dass das Risiko für der Eingangsseite so klein wie möglich ist. Es gibt auf dem Markt eine riesige Auswahl an Optokopplern auch für den Raspberry, aber alle (die ich gefunden habe) brauchen eingangsseitig zu viel Strom und/oder haben die Spannungsfestigkeit nicht. Daher komme ich schon auf die Idee, mir so eine Schaltung selbst zu bauen, was aber viel Zeit erfordert und das möchte ich vermeiden. Für mich wäre es auch OK, wenn die eigentliche Ausleseschaltung abgesetzt irgendwo platziert wird und dann das „geschützte“ DI an die GPIOs des Raspberry weiterleitet. Daher meine Bitte um Mitarbeit: 1) Kennt jemand einen solchen „DI“ fertig zu kaufen? 2) Hat jemand Tipps, welche Fallstricke beim selber bauen lauern oder hat womöglich gleich einen Schaltplan zur Hand. Ich danke im Voraus LTV-815: https://www.mouser.de/datasheet/2/239/lite-on_lites10329-1-1737384.pdf Max14850: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/MAX14850.pdf AduM362N: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/adum362n.pdf
Optokoppler schalten bei geringen Strömen langsamer und irgendwann wird die Unterscheidung Dunkel(Leck)Strom zu Einschaltstrom schwer. Aber 100Hz sind langsam und 1mA ist reichlich, wenn ein normaler (CTR 100%) Optokoppler nur 0.5mA schalten muss reicht das problemlos. Die 500% CTR Optokoppler sind normalerweise Darlingtons, noch langsamer und Schalten nicht auf weniger als 1V Spannungsabfall durch, gehen bei nur 100Hz aber auch. Wenn du auf Senderseite eine zusätzliche Stromversorgung bereitgestellst kannst du den Eingangsstrom natürlich auf die 1nA eines MOS-Eingangs drücken. Es geht auch ein Transistor der eine Spule kurzschliesst, die Teil eines Trafos ist, der auf der Sekundarseite als Schwingkreis betrieben wird und die Dämpfung bemerkt. Aber sas ist mehr Aufwand, nur um primarseitig keine extra Versorgung zu benötigen. Üblicher in NFC Karten.
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Georg W. schrieb: > Ich möchte ein 24 V digitales Signal abgreifen und – z.B. > mit einem Raspberry – weiterverarbeiten. > Das Signal schaltet mit 100 Hz oder weniger. Welche E-Gitarre liefert ein digitales 24V-Signal mit höchstens 100Hz? https://de.wikipedia.org/wiki/DI-Box Soll heißen: Abkürzungen bitte EINMAL am Anfang des Textes ausschreiben.
Gerade mal bei Mouser geschaut: https://www.mouser.de/c/semiconductors/interface-ics/digital-isolators/?isolation%20voltage=1500%20Vrms~~10000%20Vrms&number%20of%20channels=1%20Channel~~2%20Channel&operating%20supply%20current=11.5%20ns~~1%20mA%2C%201.3%20mA&rp=semiconductors%2Finterface-ics%2Fdigital-isolators%7C~Number%20of%20Channels%7C~Isolation%20Voltage%7C~Operating%20Supply%20Current&sort=pricing ISO7021 von TI müsste z.B. passen. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/iso7021.pdf?ts=1741687281428&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FISO7021
Georg W. schrieb: > Bei meiner Recherche bin ich auf einige Optokoppler mit einem CTR von > 500 % (z.B. der LTV-815 von LITEON) LTV-815: 500% bei 1mA und 25°C HCPL-4701-360E: + 500% bei 50µA und 0 bis 70°C - man muss das Kleingedruckte im Datenblatt lesen + normaler Open Collector Ausgang - trotzdem noch langsamer o entweder mit VDE- oder mit UL-Stempel - nur 6.9mm Kriechstrecke mit dem empfohlenen Footprint - braucht Versorgungsspannug, idealerweise 5V - man muss wirklich das Kleingedruckte im Datenblatt lesen
Wenn es wirklich nur 100uA sein sollen, Komparator mit Hysterese verwenden. Eigentlich sollte man für 24V Signale eh eine kräftige Hysterese einplanen. Bspw. Low entspricht < 9V und High entspricht > 15V. Für die Versorgung des OpAmp und sonstigem Hühnerfutter nimmt man kleine DC/DC-Wandler (Recom, Traco, Floeth,...). Das Ausgangssignal vom Komperator kann man dann per Optokoppler, induktivem Koppler (ADUM,...) oder nach eigenem Gusto von der Feldseite auf die Messseite übertragen. Nur so eine Idee.
Georg W. schrieb: > Eine Spannungsfestigkeit von 3 kV wäre toll, mindestens sollen es aber > 1,5 kV sein. Was meinst du mit Spannungsfestigkeit? Die Isolationsspannung oder die ESD-Toleranz des Eingangs? Vielleicht beschreibst du einmal dein eigentliches Problem. Was ist das für ein Signal, wieso die Forderung nach 3 kV, ... Warum verstärkst du das Signal nicht auf der 24V-Seite und kannst dann jeden x-beliebigen Optokoppler verwenden? 24V ist doch nun keine unbeherrschbare Spannung.
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Wieso denkst du, den Optokoppler mit 10 mA ansteuern zu müssen? Der Raspberry Pi nimmt an einem Eingang mit aktiviertem Pull-Wierstand ungefähr 0,05 mA auf. Der weit verbreitete PC817 hat mindestens 50% CTR. Du müsstest ihn also mit deutlich mehr als 0,1 mA ansteuern, um auf der sicheren Seite zu sein. Sagen wir mal 0,5 mA. Und er isoliert auf 5000 V.
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Danke für Eure konstruktiven Beiträge. Ich will mal schauen, ob man primärseitig irgendwo 24 V "findet" und wie hoch man die belasten darf. Falls möglich werde ich dann wohl den Vorschlag von Daniel F. aufgreifen und weiter verfolgen. Auch den Hinweis von Bauform B. bezüglich HCPL-4701-360E werde ich studieren. nochmals Danke.
Georg W. schrieb: > Ich will mal schauen, ob man primärseitig irgendwo 24 V "findet" Evtl. sind die 24V primär ja gar nicht nötig: https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/dc_dc-wandler_ree_1_w_5_v_200_ma_sip-7_single-177235 oder ähnliche ...
Natürlich funktioniert es mit einem DC/DC-Wandler. Aber eher nicht mit "oder ähnliche ..." wegen Georg W. schrieb: > Eine Spannungsfestigkeit von 3 kV wäre toll, mindestens sollen es aber > 1,5 kV sein. je nachdem, was genau damit gemeint ist, wäre so ein Wandler etwas teurer und viel größer.
Ich kenne Adam Tech nicht, aber auf dem Papier klingt der RD7D-24D15R3 schon ziemlich gut. Kurzfristige 3kV Isolation Spannung, +/- 15V sind für OpAmps normalerweise ganz praktisch und einen weiter Eingangsspannungsbereich ist auch gut. Die 2W würde ich bei den kleinen Wandlern nie ausreizen, weil die häufig doch schon recht warm werden. Vielleicht muss man sich noch um kleine Filter Gedanken machen, damit einem die Schaltfrequenz des DC/DC-Wandlers nicht dazwischen spuckt.
Georg W. schrieb: > es soll das DI-Eingangs-Signal so wenig wie irgend möglich belastet > werden. Warum eigentlich? Ein Tipp: beschreibe doch einfach mal die Aufgabe (was ist das für ein dermaßen unbelastbares Signal, woher kommt es und welche Information trägt es?) und eben nicht nur deinen grplanten Lösungsansatz.
Daniel F. schrieb: > Vielleicht muss man sich noch um kleine Filter Gedanken machen, damit > einem die Schaltfrequenz des DC/DC-Wandlers nicht dazwischen spuckt. Zwischen Schaltfrequenz des Wandlers und zu übertragender Frequenz liegen WELTEN. Und über ein paar 10mV Ripple lacht die LED eines Optokopplers nur. Der soll digital arbeiten.
Lothar M. schrieb: > Ein Tipp: beschreibe doch einfach mal die Aufgabe (was ist das für ein > dermaßen unbelastbares Signal, woher kommt es und welche Information > trägt es?) und eben nicht nur deinen grplanten Lösungsansatz. Das DI Signal stammt von einem Radar-Detektor, der Menschen erkennen kann und Teil eines größeren Systems ist. Beispielhaft sei hier der GC 363 von GEZE genannt. Ich möchte das "da ist jemand" Signal gerne auswerten und weitere Dinge anstoßen (Licht anmachen, Alarm, ...), und ich möchte nicht ein extra Gerät/Bewegungsmelder ... anbringen. Und ja, irgendwie reizt mich diese Aufgabe auch. Aber ich möchte auf jeden Fall ausschließen, dass durch meine Erweiterung das System beeinträchtigt wird oder werden könnte. Daher die vielleicht übertriebene Vorsicht. Die Platzverhältnisse sind begrenzt, Leitungen liegen dicht mit 230 V NYM im selben Kabelkanal. Ich habe mich am KNX Standard-Kabel orientiert und das ist bis 3 kV zertifiziert.
Georg W. schrieb: > Beispielhaft sei hier der GC 363 von GEZE genannt. Bei den technische Daten des GC363 ist ein maximaler Schaltstrom des Ausgangs von 100mA angegeben. Für SF wird als typische Belastung des Stromquellenausgangs sogar explizit eine Reihenschaltung von bis zu 3 Optokopplern mit 10 mA genannt. https://www.geze.de/de/download/file/GEZE_Montageanleitung_DE_mw2038483.pdf Und wie kommst du da auf: Georg W. schrieb: > Daher kommen die „normalen“ Optokoppler mit 10 mA oder mehr > Eingangsstrom nicht in Frage. > Wenn möglich sollten es 100 µA sein maximal aber 1 mA.
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