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bauteil:optokoppler [2019/03/04 19:29] – [mit invertierendem digitalem Ausgang] + HPCL3180 kmk | bauteil:optokoppler [2023/03/17 22:16] – old revision restored (2023/03/17 23:03) kmk | ||
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Optokoppler eigenen sich dafür, Signale galvanisch zu trennen. Das heißt, man kann das Potential der Signalquelle völlig unabhängig vom Potential des Empfängers halten. Das hilft bei der Vermeidung von [[wpde> | Optokoppler eigenen sich dafür, Signale galvanisch zu trennen. Das heißt, man kann das Potential der Signalquelle völlig unabhängig vom Potential des Empfängers halten. Das hilft bei der Vermeidung von [[wpde> | ||
- | Optokoppler bestehen intern aus einer Leuchtdiode und einem lichtempfindlichen Element. Dabei gibt es von der Photodiode über lichtempfindliche Widerstände (LDR) bis zu Photo-MOSFETs so ziemlich alle Variationen, | + | Optokoppler bestehen intern aus einer Leuchtdiode und einem lichtempfindlichen Element. Dabei gibt es von der Photodiode über lichtempfindliche Widerstände (LDR) bis zu Photo-MOSFETs so ziemlich alle Variationen, |
+ | Renesas | ||
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Die englische Bezeichnung für diese Bauteile " | Die englische Bezeichnung für diese Bauteile " | ||
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- | : zwei Kanäle, maximal 8 V, 10 µA | + | : zwei Kanäle, maximal 8 V, 10 µA </ |
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: ein Kanal, maximal 8.9 V, 50 µA, mit Schnellabschaltung. Beschaffung über Mouser für etwa 1.80 €. | : ein Kanal, maximal 8.9 V, 50 µA, mit Schnellabschaltung. Beschaffung über Mouser für etwa 1.80 €. | ||
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: ein Kanal, maximal 8.7 V, 14 µA, mit Schnellabschaltung. Wobei die Variante APV2111 bei etwas weniger Photostrom eine [[http:// | : ein Kanal, maximal 8.7 V, 14 µA, mit Schnellabschaltung. Wobei die Variante APV2111 bei etwas weniger Photostrom eine [[http:// | ||
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===== mit Phototransistor ===== | ===== mit Phototransistor ===== | ||
In vielen Optokopplern wird ein NPN-Phototransistor durch eine LED angesteuert. | In vielen Optokopplern wird ein NPN-Phototransistor durch eine LED angesteuert. | ||
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: auch ein Klassiker (etwa 0.30 €/Stck.) | : auch ein Klassiker (etwa 0.30 €/Stck.) | ||
+ | ? [[https:// | ||
+ | : Stromübertragung 1:1, wird von vielen Herstellern angeboten (etwa 0.20 €/Stck.) | ||
? [[http:// | ? [[http:// | ||
: mit Zugang zur Basis des Foto-Transistors (etwa 0.50 €/Stck.) | : mit Zugang zur Basis des Foto-Transistors (etwa 0.50 €/Stck.) | ||
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===== mit invertierendem digitalem Ausgang ===== | ===== mit invertierendem digitalem Ausgang ===== | ||
Für eine Übertragung von digitalen Signalen gibt es Optokoppler, | Für eine Übertragung von digitalen Signalen gibt es Optokoppler, | ||
- | ? [[http://www.datasheetcatalog.org/ | + | ? [[http://pdf.datasheetcatalog.com/ |
- | : Klassiker | + | : Klassiker, |
- | ? [[http://www.farnell.com/datasheets/1266116.pdf|HCPL3180]]: Bandbreite | + | ? [[http:// |
- | ? [[http:// | + | |
: Bandbreite 1 MBit/s | : Bandbreite 1 MBit/s | ||
- | ? [[https:// | + | ? __ BROKEN-LINK: |
- | : Bandbreite 10 MBit/s | + | : Nur für 5V-Logik, mit Open-Collector-Ausgang. |
- | ? [[http:// | + | |
- | : Bandbreite 10 MBit/s, mit enable | + | ===== zur nicht-invertierenden |
- | + | ||
- | ===== zur direkten | + | |
Bei den meisten Optokopplern ist die LED direkt mit den Eingängen des Bauteils verbunden. Die Signalquelle muss dafür ausreichend Strom liefern können -- etwa 20 mA. Gerade für hohe Übertragungsraten ist das nicht automatisch der Fall. Eine Lösung besteht darin, vor dem Optokoppler einen [[: | Bei den meisten Optokopplern ist die LED direkt mit den Eingängen des Bauteils verbunden. Die Signalquelle muss dafür ausreichend Strom liefern können -- etwa 20 mA. Gerade für hohe Übertragungsraten ist das nicht automatisch der Fall. Eine Lösung besteht darin, vor dem Optokoppler einen [[: | ||
+ | ? [[http:// | ||
+ | : 15 MBaud, sowohl 3.3V-Logik als auch 5V-Logik, Isolation 630 V, Bauform SO8, etwa 1.70 € bei Bürklin, oder TME | ||
? [[http:// | ? [[http:// | ||
- | : 25 MBaud, sowohl 3.3V-Logik als auch 5V-Logik, Isolation 630 V, Bauform SO8 und DIP8 | + | : 25 MBaud, sowohl 3.3V-Logik als auch 5V-Logik, vom Signal getrennte Versorgung für die LED, Isolation 630 V, Bauform SO8 und DIP8 |
? [[http:// | ? [[http:// | ||
: 25 MBaud, 5V-Logik, 5V-Logik, Isolation 3.75 kV Bauform SO8 | : 25 MBaud, 5V-Logik, 5V-Logik, Isolation 3.75 kV Bauform SO8 | ||
- | ? [[http://downloads.cdn.re-in.de/1200000-1299999/001265653-da-01-en-OPTOCOUPLER_3_3V_FOD8001_SOIC_8_ONS.PDF|FOD8001]]: | + | ? __ BROKEN-LINK: |
: 25 MBaud, sowohl 3.3V-Logik als auch 5V-Logik, Isolation 3.75 kV, Bauform SO8 | : 25 MBaud, sowohl 3.3V-Logik als auch 5V-Logik, Isolation 3.75 kV, Bauform SO8 | ||
- | ? [[http:// | ||
- | : 15 MBaud, sowohl 3.3V-Logik als auch 5V-Logik, Isolation 630 V, Bauform SO8, etwa 1.70 € bei Bürklin, oder TME | ||
Eine Nebenwirkung des internen Treibers ist, dass diese Koppler das digitale Signal nicht invertieren. Ein " | Eine Nebenwirkung des internen Treibers ist, dass diese Koppler das digitale Signal nicht invertieren. Ein " | ||
- | Diese Optokoppler repräsentieren in etwa das obere Ende der Skala, was die Übertragungsgeschwindigkeit angeht. Wenn noch höhere digitale Bandbreite benötigt wird, sind [[wpde>Übertrager|elektromagnetische Übertrager]] das Mittel der Wahl. Solche Übertrager | + | ===== zum Schalten großer MOSFETs ===== |
+ | Um MOSFETs und [[wpde>Bipolartransistor_mit_isolierter_Gate-Elektrode|IGBTs]] voll durchzuschalten | ||
+ | ? [[http:// | ||
+ | : maximaler, kurzfristiger Ausgangsstrom: | ||
+ | ? [[https:// | ||
+ | : maximaler, kurzfristiger Ausgangsstrom: | ||
===== mit PhotoFET ==== | ===== mit PhotoFET ==== | ||
Ein PhotoFETs verhalten sich bei Lichteinfall wie ein normaler FET, bei dem Spannung an das Gate angelegt wird. Der Strom durch den FET steigt über einen recht großen Parameter-Bereich proportional zur angelegten Spannung. Das heißt, er verhält sich wie ein Widerstand, dessen Wert durch das Licht der LED bestimmt wird. Das geschieht deutlich schneller als bei einem klassischen [[wpde> | Ein PhotoFETs verhalten sich bei Lichteinfall wie ein normaler FET, bei dem Spannung an das Gate angelegt wird. Der Strom durch den FET steigt über einen recht großen Parameter-Bereich proportional zur angelegten Spannung. Das heißt, er verhält sich wie ein Widerstand, dessen Wert durch das Licht der LED bestimmt wird. Das geschieht deutlich schneller als bei einem klassischen [[wpde> | ||
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? [[http:// | ? [[http:// | ||
: Schaltstrom kurzfristig 1 A, dauerhaft 50 mA, Schaltspannung 800 V, Schaltgeschwindigkeit 1500 V/µs | : Schaltstrom kurzfristig 1 A, dauerhaft 50 mA, Schaltspannung 800 V, Schaltgeschwindigkeit 1500 V/µs | ||
- | ? [[https://cdn.sharpsde.com/fileadmin/products/Optoelectronics/Isolation%20Devices/Specs_Phototriac/PC3SF11Y_Series_31Mar04_DS_D2A08001FEN.pdf|PC3SF11]]: | + | ? __ BROKEN-LINK: |
: Schaltstrom kurzfristig 1.2 A, dauerhaft 100 mA, Schaltspannung 600 V, Schaltgeschwindigkeit 2000 V/µs | : Schaltstrom kurzfristig 1.2 A, dauerhaft 100 mA, Schaltspannung 600 V, Schaltgeschwindigkeit 2000 V/µs | ||
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===== für hohe Hochspannung ===== | ===== für hohe Hochspannung ===== | ||
Optokoppler können auch dafür herhalten, Signale über große Potentialdifferenzen zu übertragen. Dafür gibt es spezielle Bauformen, bei denen die Anschlüsse einen besonders großen Abstand haben. | Optokoppler können auch dafür herhalten, Signale über große Potentialdifferenzen zu übertragen. Dafür gibt es spezielle Bauformen, bei denen die Anschlüsse einen besonders großen Abstand haben. | ||
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? [[http:// | ? [[http:// | ||
: maximal 8 kV. Ähnlich zu CNY21. Erhältlich für etwa 2 € bei Bürklin. Best-Nr. 65 S 5658 | : maximal 8 kV. Ähnlich zu CNY21. Erhältlich für etwa 2 € bei Bürklin. Best-Nr. 65 S 5658 | ||
- | ? [[http://www.ttelectronics.com/sites/default/files/download-files/ | + | ? __ BROKEN-LINK: |
: maximal 10 kV. Mit Phototransistor. Erhältlich bei Farnell und RS für etwa 3.50 € | : maximal 10 kV. Mit Phototransistor. Erhältlich bei Farnell und RS für etwa 3.50 € | ||
- | ? [[http://www.ttelectronics.com/sites/default/files/download-files/ | + | ? __ BROKEN-LINK: |
- | : maximal 50 kV. Mit Phototransistor. Das ist das obere Ende der Fahnenstange. Um diese Spannung zu halten, ist der Koppler 80 mm lang. Erhältlich bei Mouser für etwa 25.00 € | + | : maximal 50 kV. Mit Phototransistor. Das ist das obere Ende der Fahnenstange. Um diese Spannung zu halten, ist der Koppler 80 mm lang. Erhältlich bei Mouser für etwa 25.00 € |
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+ | ===== Ohne Opto ===== | ||
+ | Eine galvanische Trennung von Signalen lässt sich auch mit zwei magnetisch gekoppelten Spulen erreichen. Diese [[wpde> | ||
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