Spänningar för optokopplare

[patrik87]

Ok, ja de hade varit en snygg lösning. Tyvärr har jag ingen spänning att ha som matningsspänning. Jag har ju bara en insignal.
TomasL använder ju iofs insignalen som matning till OP:n också. Jag provade att göra det i en enkel testkrets, med bara en OP, men då fick jag ut ca. 0,5 V för lite. Antar att det är för att en OP:s signaler inte kan gå riktigt ända upp till sin matningsspänning.

Men jag tycker att mitt problem, med att jag inte har matningsspänning till Vcc innan optokopplaren, måste ju någon ha stött på tidigare. Använder jag matningssänning från kretsen motverkar jag ju hela syftet med isoleringen.
Ett bra batteri hade klart löst det, men slipper ju helst det.

[TomasL]

I din situation kan du inte använda signalen från datorn för att mata , då det egentligen inte finns några äkta R2R OP, alla stannar några tiondels volt under matningen.
Du får använda en separat matning för OPna för att få det att fungera, såvida du inte kan du kan få ut en annan spänning från datorn, vad för något utgångskort på datorn?

Likaså, måste du använda en separat strömförsörjning på kretsens nedsida (dvs allt efter Optokopplaren skall ha en strömförsörjning som är helt separerad).

[patrik87]

Kortet i datorn är ett NI PCI 6036e, som visserligen har en analog utgång till, men den används till annat samtidigt tyvärr. Det finns ju några digitala utgångar, men de verkar bara sända ut 4,35 V i "high".

Ajdå, verkar som jag har ett stort problem här.

[tecno]

Förstår inte 'problemet'. Som det redan har sagts allt innan 'isoleringen skall ha sin egen kraft och allt på den andra sidan ska ha sin egen kraft.

[TomasL]

två väggvårtor löser problemet

[TomasL]

Kortet i datorn är ett NI PCI 6036e, som visserligen har en analog utgång till, men den används till annat samtidigt tyvärr. Det finns ju några digitala utgångar, men de verkar bara sända ut 4,35 V i "high".

Ajdå, verkar som jag har ett stort problem här.

Du kan ju problemfritt använda de digitala IOna för att strömförsörja, med en enkel step-up omvandlare och mycket filtrering.
Hmm, du har ju en 5V utgång du kan använda istället, med step-iup omvandling.

Sedan behöver du en väggvårta till andra sidan.

[barbarossa]

Varför använder du inte en PWM utgång till att styra motorn och en vanlig digital till att ställa riktningen? Det blir mycket enklare att isolera.

[patrik87]

Ja, det fanns visst en 5V utsignal från kortet också. Men step-up-DC/DC-omvandlare behöver väl ändå också matningsspänning?

Och ja, det borde ju gå att använda två väggvårtor (äckligt namn). Alltså ett nätaggregat till kretsen och en mindre adapter till "datorsidan" av isoleringen. Känns bara som en osmidig lösning att min låda ska ha två väggkontakter. Men det får kanske bli så då.
Kan det förresten inte bli problem ändå, med störningar från den nya adaptern?

[TomasL]

Ja, det fanns visst en 5V utsignal från kortet också. Men step-up-DC/DC-omvandlare behöver väl ändå också matningsspänning?

Det är matningen till step-upen 5V in +/-10V ut

[patrik87]

Ok, nu har jag beställt en DC/DC-omvandlarkrets som tar in 5V och ger ut +/- 12V.
https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=19885

Den behöver 250mA in, men det ska väl inte vara några problem. Om jag tolkar databladet till kortet i datorn rätt kan 5V-utgången leverera 1A. Det står "1 A Fused". Vad innebär det? Är det bara att den har en säkring?
Kolla gärna själv överst i tabellen på sida 2 i detta dokumentet:
http://www.ni.com/pdf/manuals/370721c.pdf

Min lilla krets börjar växa till sig Ska bli spännande att se om jag får ihop det till slut!

[TomasL]

Betyder att om du drar 1A eller mer, så går säkringen.

[jesse]

Men du skulle väl köra en motor med "hög effekt" på andra sidan?
Hur mycket ström drar motorn som mest (dvs med belastning)?

Tänk på att en DC/DC omvandlare måste ha mycket mer ström på ingånden (+5V) än vad den ger ut. Om du ska ha 1A ut kommer det att gå åt minst 2.5A på 5V sidan.

Hur hade du tänkt lösa överföring av själva signalen nu då?

[patrik87]

Motorn drar ca 150-200mA.

Men 5V-signalen från kortet ska bara fungera som matningsspänning till ena sidan av isoleringen (efter spänningen höjts i DC/DC-omvandlaren). Dvs den ska ge Vcc i följande:


Styrsignalen, Vin, kommer fortfarande komma från den analoga utgången av kortet.
Den signalen har inte heller hög strömstyrka, men det är ju det som är hela poängen med min krets; att förstärka den.

Tror ni inte att detta kan fungera?

[jesse]

Det är inte alltid en så bra idé att köpa komponenterna först innan du har en ritning.

I det här fallet är det antagligen fullständigt onödigt att ha en DC-DC omvandlare om du ska överföra en analog signal med optokopplare om du ändå har separat spänning på andra sidan.

Det duger utmärkt med 5V matning till en OP som sköter överföringen, om man delar inspänningen med några motstånd.

Om du leder insignalen via ett motstånd på 2R till en punkt där du har 1R till +5V och 1R till GND så får du en linjär utsignal mellan 0 och 4 volt. (idag står det helt still i huvudet... hur ser formeln ut för att räkna ut spänningen här?

jo, så här blir det: V=(V1/R1 + V2/R2 + V3/R3) / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3).

Förenklat med V2 = 5V, V3 = 0V , R1=2, R2=1 och R3 =1 får vi då ut

V = (V1/2 + 5) / 2.5
eller
V = (V1 + 10) / 5

V1 är vår insignal -10 till + 10V.

Nu har vi en signal till OP:n mellan 0 och 4 volt. utsignalen från OP:n ska alltid ge ungefär samma spänning ut, nämligen framspänningen på lysdioden + lite till, så utgången behöver inte vara rail to rail.

Ingången måste klara 0V till VCC - 1V

På andra sidan, däremot , behöver du givetvis lite mer spänning, eftersom du ska ha motorn där.
Med en speglande OP op den sidan får du ut mellan 0 och +4 volt där också. Då ska denna spänning omvandlas till en signal mellan -10 och +10 volt ...

vi kör ett likadant resistornät, fast denna gången har vi utgången på en OP som får motsvara V1, de andra två resistorerna till 0V och +5V (Så du får ha en 5V regulator här som referens). "summaspänningen" i mittpunkten blir den spänning som ska jämföras med din signal på 0-4 volt.

Signalen kopplar du på plus-ingången på OP:n, och resistornätets mittpunkt kopplas tillbaks på OP:ns minusingång. Ut får du en spänning mellan +10V och -10V.

Motstånden bör vara metallfilm med 1% tolerans, gärna i området mellan 10 - 100k.

Du använder alltså IL300 och två OP-förstärkare precis som på ritningen du länkade till ovan för att överföra signalen , fast med de tre motstånden på ingången och tre motstånd i återkopplingskretsen på utgången.

[jesse]

så här:

ogoptokopplare.png

Å andra sidan är det märkligt att ett kort som kan ge en signal på -10 till +10V inte har +/-12V tillgängligt som matningsspänning?

Varför måste motorn vara optiskt isolerad överhuvud taget?