Spänningar för optokopplare

Lysdioder, Optiska sensorer, Fiberoptik, Displayer, Lasrar, Optiska kopplare
patrik87
Inlägg: 46
Blev medlem: 11 april 2011, 08:21:08

Spänningar för optokopplare

Inlägg av patrik87 »

Hej.
Jag har en krets som förstärker strömstyrkan från en DC-signal från en dator (ca 10V). Nu vill jag skärma av datorn och kretsen med en optokopplare.
Jag har tittat runt på olika datablad, bl a för den optokopplare jag har för tillfället; CNY17F-3.

http://www.datasheetcatalog.com/datashe ... 7F-3.shtml

Min fråga är hur man ska tänka med spänningsnivåerna. De flesta optokopplare verkar kunna ha en hög spänning mellan kollektor och emitter (typ 100V) , men bara en liten (typ 1,6 V) över anoden. Vad är förhållandet mellan spänningen över anoden och utspänningen i en enkel Pull-Up konfiguration?
Jag har en liten testkrets där jag lägger 1,4 V över anoden (via en resistor för att dämpa strömstyrkan), och en switch där jag kan bryta spänningen. På andra sidan optokopplaren har jag en matningsspänning på 5 V till kollektorn och från emittern har jag en 1 kOhm-resistor till jord. Det fungerar så tillsvida att jag kan få ut 5 V mellan emittern och jord bara då jag lägger spänning över anoden.
Men jag har ju bara 1,4 V över anoden; jag vill ju ha en utsignal som följer insignalen. Och de alla optokopplare jag sett har en maxspänning över anoden på 1-2V.

Jag inser att jag missuppfattat något grundläggande, och hoppas att någon snäll själ kan hjälpa mig. Handlar det om att man ska dimensionera resistorerna på något speciellt sätt?
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9120
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av AndersG »

Jag inser att jag missuppfattat något grundläggande
Japp.. En optokopplade överför ström, inte spänning. Kolla in CTR, Current transfer Ratio, se:

http://www.jaycar.com.au/images_uploaded/optocoup.pdf
patrik87
Inlägg: 46
Blev medlem: 11 april 2011, 08:21:08

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av patrik87 »

Tack för snabbt svar!

Oj, då. Nej, det var ju inte bra. Det är spänningen som är intressant för mig, inte strömmen.

Jag hade fått för mig att optokopplarna fungerade som transistorer, där basen var signalen från dioden. Och en transistor följer ju spänningen över basen.

Har någon något bättre förslag på hur jag då kan få isolation mellan min dator och krets?
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 46976
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av TomasL »

Jo, en optokopplare med transistorutgång funkar exakt som en transistor. (en (bipolär) transistor genererar heller ingen spänning utan en kollektorström)
Med den skillnaden att du inte har någon basström att räkna med.
Istället har du CTR, dvs förhållandet mellan strömmen igenom LEDen och kollektorströmmen.

dvs, du matar en ström genom lysdioden, och får kanske halva den strömmen ut på kollektorn.
För att få en "spänning" ut, så sätter man ett kollektormotstånd, och utgångsspänningen mellan kollektorn och emittern (jord sas) blir omvänt proportionell (inom rimliga gränser) mot strömmen genom LEDen.
Strömmen genom lysdioden beror på dels framspänningsfallet över lysdioden, motståndet som du sätter i serie med lysdioden och inspänningen. Dvs strömmen igenom motståndet är samma som strömmen genom LEDen.

Dock, detta tenderar att bli mycket inexakt, pga diverse olinjäriteter i optokopplaren. CTR kan till exempel variera med +/-100% typ.
Frågan är, är det en analog signal, då funkar optokopplaren mycket dåligt eller är det en digital signal.

För analoga signaler behöver du en analog optokopplare med tillhörande kringkomponenter, typ AVAGO HCNR200 eller liknande.
Då kan du skapa en isolationsbarriär som där utsignalen är direkt proportionell med insignalen.

Digitala signaler, då måste man ta reda på hur snabb optokopplaren är.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9240
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av jesse »

Du tänkte alltså överföra en analog spänning?
Ska utspänningen vara lika med inspänningen?
Hur mycket kan inspänningen variera? Du säger "ca 10 volt", men kan den vara högre eller lägre?
Det är bättre att ange ett intervall, t.ex. 9-11 volt, eller 0-15 volt... så man vet vad du ska göra.
Hur snabbt ska signalen ändra sig ? Höga frekvenser eller nästan likström?

Med svar på dessa frågor kan man säkert konstruera något bra med optokopplare.
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9120
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av AndersG »

Det är spänningen som är intressant för mig, inte strömmen.
Men spänning = ström x resistans :)

Berätta vad du vill göra så kan vi hjälpa dig.
patrik87
Inlägg: 46
Blev medlem: 11 april 2011, 08:21:08

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av patrik87 »

Ja, just det :)

Signalen från datorn ska driva en DC-motor. Datorn kan via en analog utgång på ett DAQ-kort skicka ut max 10V, men bara med låg strömstyrka. Min krets är egentligen en spänningsföljare som skickar vidare samma spänning till motorn, men med högre strömstyrka. (Plus lite andra funktioner).

Insignalen kommer Oftast att vara en analog DC-signal på 7,5V som "stängs av" i intervall för att skapa en sorts fyrkantsvåg. Kretsen ska dock helst kunna ta emot signaler upp till 10V (max). Dessutom ska den kunna ta emot lika stora negativa spänningar.


Det känns som att man kan dimensionera resistanerna rätt och på så sätt få ut rätt spänning. Jag ska klura vidare på det själv, men är mycket tacksam för alla tips!

#Edit:
Jag inser att det kanske blir problem med de negativa insignalerna. Kan man kanske använda två st optokopplare parallellt, och med hjälp av dioder se till att den ena har hand om positiva och den anddra negativa spänningar?
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9120
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av AndersG »

OK. och då är 0..10V proportionellt mot varvtalet? Vad gör de negativa spänningarna? Driver motorn baklänges?
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 46976
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av TomasL »

Förstår fortfarande inte, "Fyrkantvåg" låter som nån sorts PWM, samtidigt så skriver du motsatsen 0-10V.
Och sedan negativa spänningar.
Du får nog förklara i detalj vad du vill göra, med schemor, diagram, text och exempel.
patrik87
Inlägg: 46
Blev medlem: 11 april 2011, 08:21:08

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av patrik87 »

Fyrkantsvåg var kanske inte bra beskrivet. Men insignalen är en DC-nivå (oftast 7,5V). Denna signal stängs av och sätts på i intervaller.
Så insignalen kan vara något i stil med: 7,5 VDC i 3 sek, 0 V i 2 sek, 7,5 VDC i 2 sekunder, 0 V i 4 sekunder osv.

Och DC-spänningen ska kunna läggas på olika nivåer, mellan - 10VDC och + 10VDC.


Och ja, negativa spänningar driver motorn åt andra hållet.

Jag försöker verkligen förklara så att ni förstår, men är uppenbarligen inte så bra på det! Tack för tålamodet :)
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 46976
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av TomasL »

Men vilken signal är det som du vill isolera, eller får du samtliga dessa signaler från datorn?

Ta steg för steg, tala om vilka signaler du har in i datorn, och vad du vill göra med dem.
Sedan, vilka signaler har du ut ur datorn, och vad du vill göra med dem.
patrik87
Inlägg: 46
Blev medlem: 11 april 2011, 08:21:08

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av patrik87 »

Jag har två ledningar från datorn: +V och Jord. +V sänder en dc-spänning mellan -10V och +10V.
Men jag borde kanske isolera jordledningen också? Jag vill ju ha datorn och kretsen galvaniskt isolerade från varandra.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 46976
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av TomasL »

Ok, så det är ingen fyrkantvåg eller nått sånt då?
Har du andra optioner på utspänningar?
Tolkar det som:
0V Motorn står stilla
0V <aktuell spänning<10V Motorn går på ett varvtal som är proportionellt mot spänningen.
10V Motorn går med fullt varvtal.
Negativa spänningar, samma som ovan men med omvänd rotationsriktning.
Senast redigerad av TomasL 13 april 2011, 15:20:53, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
tecno
Inlägg: 27252
Blev medlem: 6 september 2004, 17:34:45
Skype: tecnobs
Ort: Sparreholm, Södermanland N 59° 4.134', E 16° 49.743'
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av tecno »

Rita ett schema så blir det lättare för alla parter.
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9120
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Spänningar för optokopplare

Inlägg av AndersG »

Skulle just säga detsamma...
Skriv svar