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Ich möchte ein Relais schalten, aber mit Potentialtrennung. Dazu eignet sich ja bestens ein Optokoppler. Doch die LED da drin braucht auch bissel Strom... Interessant für mich ist nur DC-Betrieb für Spannungen bis maximal 3 Volt und dem gewünschten winzigen Strom. Das Relais + Schaltung hintendran wird extra versorgt, spielt hier keine Rolle.

Habe das bisher so gelöst: Einen Optokoppler ausgesucht mit möglichst hoher interner Verstärkung. Dann ausprobiert, ab wann der Koppler sicher schaltet. Damit bin ich auf knapp über 500µA gekommen. Drunter geht nicht. Danach habe ich Versuche mit selbstgebauten Optokopplern gemacht. Auf der einen Seite eine 1-Watt-LED, auf der anderen Seite Fotowiderstand oder Fotodiode/Transistor.. Die Kombination einer LED mit Leistung und Fotodiode fand ich sehr gut, die LED kam mit 150µA aus, womit die Fotodiode was anfangen konnte.

Aber das reicht mir noch nicht. Auf der einen Seite ist der selbstgebaute Koppler schon ganz gut, doch ist der auch wirklich sicher potentialtrennend? Das weiß ich eben nicht. Auf der anderen Seite hätte ich gerne einen Strom bis maximal 25µA zum Schalten. Ja ok, ist schon bissel Spielerei, habe jetzt keine ganz konkrete Anwendung dafür. Aber geht das irgendwie zu bauen und ist die Sache dann auch sicher?

Theoretische Varianten:
Die Sache induktiv aufbauen. Ich denke das ein wirklich winziges Magnetfeld sich vielleicht besser als Licht auswerten läßt. Die optische Variante habe ich bestimmt ausgereizt. Dann vielleicht über Mosfet/CMos, aber wie geht das dann mit der Potentialtrennung?

Sicher gibts dazu im industriellen Bereich fertige Lösungen, doch die Sache soll bezahlbar bleiben fürn Hobbybereich.

LG Sel

Schon mal versucht einen Optokoppler mit n-Channel MOSFET oder JFET zu schalten? Auf niedrigen RDSon achten.

--
Gruß
Der Ollanner

» Schon mal versucht einen Optokoppler mit n-Channel MOSFET oder JFET zu
» schalten? Auf niedrigen RDSon achten.

Und woher kommt der LED-Strom?

LG Sel

» Ich möchte ein Relais schalten, aber mit Potentialtrennung. Dazu eignet
» sich ja bestens ein Optokoppler. Doch die LED da drin braucht auch bissel
» Strom... Interessant für mich ist nur DC-Betrieb für Spannungen bis maximal
» 3 Volt und dem gewünschten winzigen Strom. Das Relais + Schaltung
» hintendran wird extra versorgt, spielt hier keine Rolle.
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» Habe das bisher so gelöst: Einen Optokoppler ausgesucht mit möglichst hoher
» interner Verstärkung. Dann ausprobiert, ab wann der Koppler sicher
» schaltet. Damit bin ich auf knapp über 500µA gekommen. Drunter geht nicht.
In den DB beginnen die Kurven meist ab dem " technisch sinnvollen" Bereich. Die Verstärkung geht bei so niedrigen Strömen ordentlich in den Keller. Aber vielleicht tut sich ja bei speziellen Kopplern da noch was. Das Signal müsste dann am Ausgang verstärkt werden.

» Danach habe ich Versuche mit selbstgebauten Optokopplern gemacht. Auf der
» einen Seite eine 1-Watt-LED, auf der anderen Seite Fotowiderstand oder
» Fotodiode/Transistor.. Die Kombination einer LED mit Leistung und Fotodiode
» fand ich sehr gut, die LED kam mit 150µA aus, womit die Fotodiode was
» anfangen konnte.
Die LED muß ja nicht ein 1W-Typ sein. Eine effiziente mit kleinem Abstrahlwinkel und passender Wellenlänge wäre gut.

»
» Aber das reicht mir noch nicht. Auf der einen Seite ist der selbstgebaute
» Koppler schon ganz gut, doch ist der auch wirklich sicher
» potentialtrennend? Das weiß ich eben nicht. Auf der anderen Seite hätte ich
» gerne einen Strom bis maximal 25µA zum Schalten. Ja ok, ist schon bissel
» Spielerei, habe jetzt keine ganz konkrete Anwendung dafür. Aber geht das
» irgendwie zu bauen und ist die Sache dann auch sicher?
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» Theoretische Varianten:
» Die Sache induktiv aufbauen. Ich denke das ein wirklich winziges Magnetfeld
» sich vielleicht besser als Licht auswerten läßt. Die optische Variante habe
» ich bestimmt ausgereizt. Dann vielleicht über Mosfet/CMos, aber wie geht
» das dann mit der Potentialtrennung?
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» Sicher gibts dazu im industriellen Bereich fertige Lösungen, doch die Sache
» soll bezahlbar bleiben fürn Hobbybereich.

Der Optokoppler braucht ja am Ausgang ne definierte Spannung/ Strom fürs Relais.
Dort kann man einen galvanisch getrennten DC-DC-Wandler versorgen, welcher die Versorgung bereitstellt.

Gruß Steffen

Etwas anderer Ansatz: Bistabiles Relais, braucht nur Strom im Umschaltmoment, kann man im Mittel unter 25uA kommen. Dafür aber einen zweiten Kontakt um zu wissen, wo man gerade steht plus Logik.

Oder ein Oszillator mit Trafo/gekoppelten Spulen und Gleichrichter, der sekundärseitig einen MosFET schaltet. Aber da werden 25uA sportlich....

» Ich möchte ein Relais schalten, aber mit Potentialtrennung. Dazu eignet
» sich ja bestens ein Optokoppler. Doch die LED da drin braucht auch bissel
» Strom... Interessant für mich ist nur DC-Betrieb für Spannungen bis maximal
» 3 Volt und dem gewünschten winzigen Strom. Das Relais + Schaltung
» hintendran wird extra versorgt, spielt hier keine Rolle.
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» Habe das bisher so gelöst: Einen Optokoppler ausgesucht mit möglichst hoher
» interner Verstärkung. Dann ausprobiert, ab wann der Koppler sicher
» schaltet. Damit bin ich auf knapp über 500µA gekommen. Drunter geht nicht.
» Danach habe ich Versuche mit selbstgebauten Optokopplern gemacht. Auf der
» einen Seite eine 1-Watt-LED, auf der anderen Seite Fotowiderstand oder
» Fotodiode/Transistor.. Die Kombination einer LED mit Leistung und Fotodiode
» fand ich sehr gut, die LED kam mit 150µA aus, womit die Fotodiode was
» anfangen konnte.
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» Aber das reicht mir noch nicht. Auf der einen Seite ist der selbstgebaute
» Koppler schon ganz gut, doch ist der auch wirklich sicher
» potentialtrennend? Das weiß ich eben nicht. Auf der anderen Seite hätte ich
» gerne einen Strom bis maximal 25µA zum Schalten. Ja ok, ist schon bissel
» Spielerei, habe jetzt keine ganz konkrete Anwendung dafür. Aber geht das
» irgendwie zu bauen und ist die Sache dann auch sicher?
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» Theoretische Varianten:
» Die Sache induktiv aufbauen. Ich denke das ein wirklich winziges Magnetfeld
» sich vielleicht besser als Licht auswerten läßt. Die optische Variante habe
» ich bestimmt ausgereizt. Dann vielleicht über Mosfet/CMos, aber wie geht
» das dann mit der Potentialtrennung?
»
» Sicher gibts dazu im industriellen Bereich fertige Lösungen, doch die Sache
» soll bezahlbar bleiben fürn Hobbybereich.
»
» LG Sel
Na wenn die Leistung auf der sekundärseite keine Rolle spielt, dann hole dir von dort die nötige Leistung. Gibt ja potential getrennte DC DC Wandler
https://www.voelkner.de/products/51138/TracoPower-TMA-2412D-DC-DC-Wandler-Print-24-V-DC-12-V-DC-12-V-DC-40mA-1W-Anzahl-Ausgaenge-2-x.html?offer=a9a725322c966684674441c1e1fe076c
Dann hast du Spannung um das Signal vor dem Optokoppler zu verstärken
Ich weis ja nicht was das werden soll, aber wenn es nur um die Verlustleistung geht, weil das Relais sehr lange zieht, dann hilft evtl auch ein bistabiles Relais.

» Und woher kommt der LED-Strom?

Hast du nicht noch irgendwo eine Versorgungsspannungsleitung auf LED-Primärseite über, von der du den Querstrom entnehmen kannst?

--
Gruß
Der Ollanner

Hallo Sel,

ein zweiminütiges Experiment zeigt, dass sich die Empfindlichkeit noch deutlich steigern lässt:

Eine weiße LED, 3mm, 2500md, 3,5V/20mA (von Po...n, Art.-Nr. 120229) mit 5µA Strom betrieben
lässt einen LDR (ORP12) von mehr als 2MOhm bei Dunkelheit auf 35kOhm bei direkter Beleuchtung fallen.
Der Strom lässt sich bestimmt noch weiter bis auf 1µA senken und es müsste trotzdem noch
auswertbar sein.

Mikee

» Hallo Sel,
»
» ein zweiminütiges Experiment zeigt, dass sich die Empfindlichkeit noch
» deutlich steigern lässt:
»
» Eine weiße LED, 3mm, 2500md, 3,5V/20mA (von Po...n, Art.-Nr. 120229) mit
» 5µA Strom betrieben
» lässt einen LDR (ORP12) von mehr als 2MOhm bei Dunkelheit auf 35kOhm bei
» direkter Beleuchtung fallen.
» Der Strom lässt sich bestimmt noch weiter bis auf 1µA senken und es müsste
» trotzdem noch
» auswertbar sein.
»
» Mikee
Die Frage ist halt, wie lange. Die Effizienz geht schon nach wenigen Jahren zurück. Selbst die standard optokoppler hab ich schon gewechselt nach 10-15 Jahren in Industrieschaltungen, weil sie nicht mehr sicher funktionierten. Und bei den hochgezüchteten ist das sicher nicht besser.

Hallo,

» Die Frage ist halt, wie lange. Die Effizienz geht schon nach wenigen Jahren
» zurück. Selbst die standard optokoppler hab ich schon gewechselt nach 10-15
» Jahren in Industrieschaltungen, weil sie nicht mehr sicher funktionierten.
» Und bei den hochgezüchteten ist das sicher nicht besser.

Ähmmm ... die LED war neu, ok.
Bei 1µA (10µA, 100µA) Strom sollte die uns alle zigfach überleben.
Zumindest stirbt sie nicht an Überhitzung, eher an Diffusion im PN-Übergang.
Und der LDR war mindestens 30 Jahre alt ...

Mikee

» ein zweiminütiges Experiment zeigt, dass sich die Empfindlichkeit noch
» deutlich steigern lässt:
»
» Eine weiße LED, 3mm, 2500md, 3,5V/20mA (von Po...n, Art.-Nr. 120229) mit
» 5µA Strom betrieben
» lässt einen LDR (ORP12) von mehr als 2MOhm bei Dunkelheit auf 35kOhm bei
» direkter Beleuchtung fallen.
» Der Strom lässt sich bestimmt noch weiter bis auf 1µA senken und es müsste
» trotzdem noch
» auswertbar sein.

LDR ist für Bastelei in Ordung, und mit einer superhellen grünen LED klappts noch viel besser.

https://www.reichelt.de/led-5-mm-bedrahtet-gruen-43300-mcd-15--sloan-l5-g81n-gu-p230982.html?&nbc=1

Das probiere ich aus. Habe sehr viele LEDs in der Bastelkiste, eine wird schon passen. Und einen LDR finde ich sicher auch. Das Ganze in ein Röhrchen, Schrumpfschlauch drum, fertig.

Werde berichten. Danke!

LG Sel

» Hallo,
»
» » Die Frage ist halt, wie lange. Die Effizienz geht schon nach wenigen
» Jahren
» » zurück. Selbst die standard optokoppler hab ich schon gewechselt nach
» 10-15
» » Jahren in Industrieschaltungen, weil sie nicht mehr sicher
» funktionierten.
» » Und bei den hochgezüchteten ist das sicher nicht besser.
»
» Ähmmm ... die LED war neu, ok.
» Bei 1µA (10µA, 100µA) Strom sollte die uns alle zigfach überleben.
» Zumindest stirbt sie nicht an Überhitzung, eher an Diffusion im
» PN-Übergang.
» Und der LDR war mindestens 30 Jahre alt ...
»
» Mikee
Optokoppler altern und führen zu Ausfällen von Geräten, ähnlich wie Elkos, vor allem wenn man sie an der unteren Grenze vom LED Strom betreibt. Kannst du glauben oder auch nicht.

Hallo,

Du schreibst immer Optokoppler.
Ich nutze keinen fertigen, kaufbaren Optokoppler.
Meine Lösung ist eine separate LED und ein LDR, die zusammen in ein
lichtdichtes Gehäuse geklebt werden müssen.
Man muss es ja nicht aufs letzte ausquetschen, 300-500% Lichtstrom würde
ich ansetzen, dann hat man noch Reserve für die Alterung.
Außerdem ist bei der Widerstandsänderung von 35k auf >2000k ja
auch noch genügend Spielraum für die Auswertung.
Wir alle wissen ja auch nicht wie kritisch ein Ausfall der Schaltung ist.

Mikee

» Habe sehr viele LEDs in der Bastelkiste, eine wird
» schon passen.

Die modernen ultrahellen, und stark gebündelten, sind schon heftig. Da bist du bei weniger als 1mA schon heftig geblendet.