Mit Hilfe des Lichts werden Signale und Daten von einem Schaltungsteil in einen anderen Schaltungsteil ohne direkte elektronische Verbindung übertragen. Das bedeutet, der Optokoppler trennt die Teilschaltungen galvanisch voneinander. Der Ausgang ist potentialfrei. Das bedeutet, die Spannung am Ausgang kann eine andere sein, als am Eingang. Die Signale können sowohl analog, als auch digital sein. Digitale Anwendungen benötigen einen speziellen Optokoppler mit Digitalausgang. Eigenschaften eines Optokopplers
galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang
Ausgang ist potentialfrei
Übertragen von analogen und digitalen Signalen
Fotosensoren
Fotodiode
Fototransistor
Foto-Darlington-Transistor
Bei 4 bis 20 mA kann der Fotosensor eine Fotodiode oder ein Fototransistor sein. Mit 5VDC(TTL) 24VDC schalten? Selbstbau-Schaltung im Schaltschrank? | SPS-Forum - Automatisierung und Elektrotechnik. Sie werden für eine Vielzahl von Analog-Anwendungen verwendet. Die schnellste Übertragungszeit liefert eine Fotodiode. Dort liegt sie im Nanosekundenbereich. Wichtige Parameter bei der Auswahl eines Optokopplers
Isolationsspannung zwischen Eingang und Ausgang
Linearität zwischen Eingang und Ausgang
Verhältnis von Eingangsstrom zu Ausgangsstrom (Gleichstrom-Übertragungsverhältnis, CTR, Current Transfer Ratio)
Zeitliche Verzögerung zwischen Eingang und Ausgang
CTR - Current Transfer Ratio
Ein hoher CTR deutet auf lange Übertragungs- und Verzögerungszeiten hin.
Optokoppler Schaltung 24V 1
Ein Optokoppler kann in der Regel
nur sehr geringe Ströme schalten. Daher sollte
man beim Ansteuern eines Relais gegebenenfalls einen
Transistor als "Verstärker" dazwischen
schalten (Bild 2). Desweiteren ist zu beachten,
dass der Emitter [3] direkt oder über einen
Verbraucher gegen Masse geschaltet wird und der
Kollektor [4] direkt oder über einen Verbraucher
gegen Plus. Dem
Eingangssignal, welches die Infrarot-Diode
speist, muss
ein Vorwiderstand verpassen werden. Optokoppler schaltung 24v 1. Egal ob man nun ein Relais (Induktive Kapazität) direkt, oder über ein
Transistor schaltet, so benötigt man zum
Schutz der Elektronik eine Freilaufdiode (D1). Mehr zum Thema Freilaufdiode findet man
hier. Bild 1
Bild 2
Vorwiderstand berechnen
Für die
Auslegung des Vorwiderstands gilt die
gleiche Rechnung
wie wie bei einer LED, wobei der Spannungsabfall bei 1, 3 V und
der Strom bei
~10 mA liegt. Angenommen die
Netzspannung liegt bei 13, 8 V, so berechnet sich der Widerstand
gemäß Ohmschen Gesetz wie folgt:
Einen 1250 Ohm Widerstand gibt es nicht,
der nächste Standardwert wäre hier 1, 2 kOhm
Der
nächstgelegene Standardwert ist kann hier mit dem
hier verlinktem
Onlinetool
ermittelt werden.
Wenn es um eine kurze zeitliche Verzögerung zwischen Eingang und Ausgang geht, dann arbeitet man am besten mit möglichst kleinen Strömen. Fotodiode CTR = ca. 0, 2% -> 10µA/5000µA -> 0, 002
Der CTR liegt bei der Fotodiode um 0, 2%. Fototransistor CTR = ca. 20% -> 1mA/5mA -> 0, 2
Der CTR liegt beim Fototransistor zwischen 10 und 200 Prozent. Foto-Darlington-Transistor CTR = 200% -> 10mA/5mA -> 2, 0
Der CTR liegt beim Foto-Darlington-Transistor zwischen 200 und 1000 Prozent. Bauformen
Die Optokoppler gibt es in der Regel in IC-Bauform (DIL) mit 4, 6 oder 8 Beinen. Optokoppler schaltung 24v ac dc 110. Manchmal findet man sie auch in Transistor-Bauform vor. Anwendungen
Optokoppler werden immer dann eingesetzt, wenn Schaltungsteile voneinander galvanisch getrennt (elektrisch isoliert) werden müssen. Zum Beispiel, wenn nachfolgende Schaltungen keine Rückwirkung auf vorhergehende Schaltungen haben dürfen oder wenn verschiedene Massebezüge verwendet werden müssen. Der Optokoppler lässt sogar Spannungsunterschiede bis mehrere 1000 Volt zwischen Eingang und Ausgang zu.