Optokoppler => Schaltplan Check

Hallo,

ich überlege, die 12v SPannungsversorgung für meine Strömungspumpen (u.a. nutze ich dafür dieses shield: http://schmelle2.de/wp/arduino/shields/jumping-ball) komplett von der Arduino Spannungsversorgung zu isolieren. Das ist ja generell über einen Optokoppler möglich. Die Frage die ich mir stelle: Wenn ich die Pumpe in sehr schnellen Zyklen per PWM schalte, z.B. alle 700ms zwischen PWM Wert 80 und 255 hoch und runter fade, ob ich da mit den STandard-Optokopplern, zB. CNY17 klarkomme bzgl. der Schaltgeschwindigkeit?

Gibt es alternativ eine klare EMpfehlung für einen Optokoppler, der auch für schnelle PWM Zyklen geeignet ist?

VG Thorsten

Dem Datenblatt kannst du das doch entnehmen.

Seite 3 : SWITCHING OPERATION (with saturation)

Da siehste die Zeiten. Ich kenn mich da jetzt auch nicht genau aus, was alles genau bedeutet und was man mindestens braucht, aber ich nehme mal den worst case und da braucht ein kompletter Schaltvorgang 50us.

Also sollten deine 700ms überhaupt kein problem sein.

Bis zu einer (PWM-)Frequenz von ca. 100kHz solltest Du mit den CNY17 klarkommen. Beim Arduino ist die Standard-PWM-Frequenz 250kHz, d.h. Du müsstest diese anpassen, damit Du diesen Optokoppler einsetzen kannst.

Wie häufig Du den PWM-Wert änderst, ist für die Auswahl des Optokopplers hingegen nicht von Belang.

Ein schnellerer Optokoppler (z.B. http://www.conrad.ch/ce/de/product/140169/Intelligent-Power-Modul-Interface-Optokoppler-Avago-Technologies-HCPL-4503-000E-DIP-8-Ausfuehrung-1-MBd) kommt auch mit der Standard-PWM-Frequenz klar.

pylon: Beim Arduino ist die Standard-PWM-Frequenz 250kHz, d.h. Du müsstest diese anpassen, damit Du diesen Optokoppler einsetzen kannst.

Einspruch, Euer Ehren! ;) Die Sprachreferenz meint folgendes:

http://arduino.cc/de/Reference/AnalogWrite: The frequency of the PWM signal is approximately 490 Hz.

Die 490 Hz habe ich übrigens auch schon selbst gemessen.

pylon:
Beim Arduino ist die Standard-PWM-Frequenz 250kHz, d.h.

Auch ich wußte von 490Hz bzw 980 Hz. Reden wir vom gleichen Arduino?

currymuetze:
Die Frage die ich mir stelle: Wenn ich die Pumpe in sehr schnellen Zyklen per PWM schalte, z.B. alle 700ms zwischen PWM Wert 80 und 255 hoch und runter fade, ob ich da mit den STandard-Optokopplern, zB. CNY17 klarkomme bzgl. der Schaltgeschwindigkeit?

Die Optokoppler haben bei solchen Frequenzen keine Probleme. Bei höheren Frequenzen ( über 10 Khz) bekommst Du Probleme nicht nur mit dem Optokoppler sondern auch mit Transistoren bzw der Ansteuerung der MOSFET und den MOSFET selbst da die Ansteuerungsverluste bei jedem Schaltwechsel stark in den Vordergrund kommen.

Ich sehe da eher Probleme mit dem Pumpen die nicht so schnell die Drehzahl ändern. Da funktioniert fast besser die Pumpe auszuschalten und nach 0,7sec wieder einzuschalten.

Grüße Uwe

Auch ich wußte von 490Hz bzw 980 Hz. Reden wir vom gleichen Arduino?

Das ist richtig, 250kHz ist die Eingangsfrequenz, aus der das PWM-Signal erzeugt wird, aber als PWM-Frequenz bezeichnet man die Anzahl der Einschaltungen des Signals und die ist somit um den Faktor 256 kleiner (also ungefähr 977Hz). Den schnellen Optokoppler muss man nur wählen, wenn man die Genauigkeit von 8Bit behalten will, wenn 6Bit Genauigkeit auch genügen, kann auch ein CNY17 eingesetzt werden.

Hi, das mit der PUmpe mag sein - ggfs wird nur zwischen 80 und 255 geschlatet und nicht gefaded. Ich entnehme dem aber, dass es dann an dem von mir genannten oder ähnlichen Optokopplern nicht scheitern wird und ich auch nicht zwangsläufig die Arduino Frequenz ändern muss.

Wäre es dennoch ratsam, die Frequenz auf den Optokoppler einzustellen?

Gruß

Warum willst du die Frequenz auf den Opto einstellen??

Würde dann eher testen, ob die Pumpe nicht fiept bei den Frequenzen und dann überlegen ob du das glättest oder die Frequenz erhöhst.

Mal eine Frage am Rande: Die meisten Optokoppler haben einen Vorwärtsstrom von 50 oder 60 mA bei ca. 1.3 oder 1.4 v Soweit ich weiß liegt das Maximum bei einem PIN des Atmgeas bei 20mA, kurzzeitig auch mal 40 mA. Was wenn ich den Optokoppler im Dauerzustand bestrome: ist die notwendige Stromaufnahme dann nicht viel zu hoch?

Oder bringe ich da gerade was durcheinander?

Gruß

Sind das nicht die Maxima? Also beim CNY17 ist der maximale Strom durch die LED bei 60mA und der Spannungsabfall an der LED ist ca. 1.4V, aber der Koppler schaltet auch schon bei 10mA, einfach nicht ganz so schnell. Je nach Vorwiderstand kannst Du also den Koppler direkt am Arduino betreiben oder musst einen Transistor vorschalten.

Hallo,

ich muss noch mal nachfragen: Für diese Schaltung benötige ich ein 5v PWM Eingangssignal. Die Schaltung wandelt dann das Signal entsprechend in 0-5 oder 0-10v um. Diese Schaltung (http://www.cctools.eu/ext_index.php/artikel/1420) möchte ich nun galvanisch von meinem Arduino trennen.

Ich steuere also mit meinem 5v PWM Signal den Optokoppler. Hinter den Optokoppler muss ich dann ja einen Transistor schalten, der das PWM Signal übernimmt. Da ich auf der Seite des Transistors ja bereits 12v anliegen habe, würde ich das Signal auch gerne nutzen um nicht ein zweites 5v Netzteil anschließen zu müssen.

Wie würdet ihr hier vorgehen? Das 12v Signal mittels 7805 in v5 wandeln? Oder kann ich die Schaltung (PWM in) auch mit einem 12v Signal steuern?

Vielen Dank und Gruß Thorsten

So, habe mal einen Schaltplan angefertigt, der das etwas deutlicher machen wird:

Bild 1) die galvanische Trennung von Arduino und Schaltung

Bild 2) die Schaltung 1:1 wie siehe Link. Erweitert habe ich das durch 2 Jumper: So leite ich a) entweder das 0-5 oder das 0-10V Analogsignal an den Stecker und b) versorge die Pumpe je nach Bedarf entweder mit 12 oder 24V.

Insgesamt wird es jeweils 4 solcher Schaltungen geben.
Nur einmal den 7805 und nur einmal Input 12V (der dann auch gelichzeitig für den 7805 genutzt wird) und einmal Input 24V (optional).

Könnt ihr mal bitte drüber schauen.
Mit auf die Platine soll dann noch eine einfache ATMGEA328 Schaltung (minimal wie die Breadboard Version).
Hier die Frage: Wenn ich von dem 12V Netzteil auch den ATMEGA über einen 7805 mit Strom versorge, ist dann die galvanische Trennung wieder aufgehoben?
Alternative: Könnte ich den ATMEGA auch über die 5v Stromversorgeung eines anderen ARduinos betreiben oder kann ich dann Probleme mit der maximalen Stromaufnahme bekommen?

Gruß
THorsten

1.PNG

hochschieb**