Optokopplerschaltung?

Hallo zusammen,

ich wollte jetzt meine Ladeschaltung noch mal umbauen, da ich keine Schlüsselschalter, wie ich sie benötige, unter 25 € finde und das ist definitiv zu viel.
Jetzt hab ich mir gedacht, ich könnte stattdessen Optokoppler nehmen.

Vorgestellt hab ich mir das folgendermaßen:

Da meine Akku’s ja dauerhaft eingebaut sind und somit ja dauerhaft Spannung anliegen würde, würde ich mir ja den Lade-IC zerschießen, wenn nur die Ausgangs- aber nicht die Eingangsspannung anliegt.
Außerdem soll im Ladezustand das Gerät nicht benutzt werden, bzw. sowieso abschaltbar sein.
Gedacht hab ich mir jetzt, dass ich in die Lade-IC-Zuleitung (12 V) zwei Optokoppler einbau , welche dann die Leitung Lade-IC <-> Akku’s schalten (je Akku einen Optokoppler). Sodass die Verbindung Akku’s <-> Lade-IC halt nur besteht, wenn die 12 V zum laden anliegen.
In die andere Richtung benötige ich selbiges: Von den Akku’s zum StepUp.
Hier will ich den Schalter behalten: Der Schalter hängt dauerhaft an den Akku’s. Hinter dem Schalter hängen die beiden Optokoppler gegen Masse (2,9 V - 4,2 V). Die Beiden Optokoppler schalten dann die Leitung von den Akku’s zum StepUp-Wandler.

Ich hab bisher irgendwie keine Optokoppler gefunden, die meinen Augen nach dafür geeignet wären (muss jetzt aber auch dazu sagen, dass ich noch nie mit diesen gearbeitet hab und die absolut neu für mich sind).

Kann mir jemand welche sagen, die ich verwenden könnte? Und die auch einen möglichst geringen Spannungsverlust nach sich ziehen?

Wie immer: vielen Dank schon mal für eure Hilfe

Schönen Abend noch

LG

Fipsi

Du kannst Optokoppler mit Power-FET kombinieren, oder wenn es auf ein paar 100 mA nicht ankommt, dann ist es wesentlich einfacher, das gute alte Relais zu bemühen :wink:

Gruß Gerald

Da meine Akku’s ja dauerhaft eingebaut sind und somit ja dauerhaft Spannung anliegen würde, würde ich mir ja den Lade-IC zerschießen, wenn nur die Ausgangs- aber nicht die Eingangsspannung anliegt.

Wie kommst Du auf diese Idee? Steht das irgendwo?

Grüße Uwe

Also ein Relais will ich nicht drin haben. Definitiv nicht^^.
Also bei den 12 Volt ist relativ egal, wie viel Strom der da verbraucht, sollte sich aber möglichst im Bereich der max. 100 mA bewegen. Geschaltet wird hier ein Strom von ca. 1 - 1,2 A.
Bei den andere Optokopplern soll der Stromverbrauch so gering wie nur möglich sein, weil das ja auf die Akkulaufzeit schlägt. Hier muss ein Strom geschaltet werden von max. 250 mA, bzw. beim Steuergerät max. 350 mA. (beide Höchstwerte kurzzeitig, langzeitig keine 100 mA/200 mA).

Die Info's hätte ich vllt. noch angeben sollen hust.
Ich weiß jetzt leider nicht, was welche Werte sind, von wegen Vorwärtsspannung (ich VERMUTE die Spannung an der Leuchttdiode?), Vorwärtsstrom und Collector-Emitter-Spannung/-Strom usw. Deswegen bin ich hier gerade ein wenig ratlos :confused:

Was Power-FET's angeht: auch von diesen hab ich keine Ahnung.

Uwe:
Irgendwo stand was, dass Rückwärtsspannung dem überhaupt nicht gut tut.
Geht um diesen Lade-IC.

LG

Fipsi

Vermutlich steht sogar im DB irgendetwas von Reverse Protection ::slight_smile:

Warum einen Optokoppler nehmen? Ein Mosfet reicht hier doch vollkommen aus.

Edit: Wird mehrmals im DB erwähnt "Reverse-Blocking Protection"

Optokoppler hab ich mir deswegen gedacht, weil ich von Transistoren nicht die leistete Ahnung hab und die einfach nicht verstehe, wohingegen ich bei Optokoppler keine Probleme hab (was das Funktionsprinzip angeht).
Erschien mir einfach unkomplizierter.

LG

Fipsi

Edit:
Hö? Wo stand dann das mit der zerstörerischen Rückspannung…?

Dann brauch ich aber immer noch was zum anschalten des Geräts.

Wissen kann man sich aneignen. Optokoppler ist doch letztenendes nicht viel anders.

Meine Kollege und ich haben uns in da Arbeit in da Lehrwerkstatt mal nen ganzen Tag lang Lehrvideos zu Transistoren reingezogen. Das einzige, was wir verstanden haben:

  • 1 Pin Die zu schaltene Spannung, 1 Pin der Spannungsausgang, 1 Pin der Steuerpin
  • Der Steuerpin muss je nach Transistorart (NPN/PNP) verschaltet werden

Das wars. Wir hatten beide nach dem Tag üble Kopfschmerzen und verstanden haben wir trotzdem nichts.

Wenn mir jetzt jemand erklären kann, wie ich die zwei Transistoren anbringen, verschalten und welche genau überhaupt verwenden müsste, lass ich mich gerne dazu überreden.

LG

Fipsi

???

Ich kenn das noch so, dass selbst auf der Realschule damals die Funktionsweise von Transistor erklärt wurde (ohne Stromverstärkung, Basiswiderstand etc.).

Ich sag es scheinbar nicht häufig genug, Videos oder Tutorials im Netz haben selten den guten Lerneffekt, den ein gutes Schaltungsbuch hat.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor

Hab die Realschule nach der 9. Klasse verlassen. E-Lehre hat mir in Physik dann immer die Noten versaut.

Also wie er grundsätzlich funktioniert versteh ich ja auch. Aber die Beschaltung ist das, was ich nicht ansatzweiße verstanden hab (also wo wie große Werte).

Mit dem Tabellen- und Fachkundebuch sind wir auch nicht recht viel weiter gekommen :wink:

Die Schaltung wollte ich jetzt endlich mal fertig bekommen.. bin grad am Leitungen löten.. wird wohl nichts.. verdammt..

LG

Fipsi

Also wenn ich dem Link zum MOSFET folg und dann auf die Werte schau, da dreht's mich gleich..

Kann sich bitte jemand erbahmen und mir nen Transitor sagen, den ich verwenden kann? Entsprechend dann auch die Beschaltung dazu?

Ich sag ganz ehrlich, für die eine Schaltfunktion bin ich jetzt nicht so scharf drauf, mich tagelang da einzulesen.

LG

Fipsi

NPN un PNP Transistoren funktionieren mit Strom und nicht mit Spannung. MOSFETS werden mit Spannung angesteuert.

Das ist schon etwas kurios. Einen NPN Transistor der durch das Licht (Strom) einer LED angesteuert wird willst Du verstanden haben (optokoppler). Einen NPN Transistor, wo der strom in die Basis fließt nicht???

Grüße Uwe

Vom Prinzip her hab ich schon beide verstanden.
Das Problem ist dann die Beschaltung. Beim Optokoppler für mich jetzt kein Problem (also vom Aufbau her).
Aber bei den "normalen Transistoren" blick ich nicht mehr durch, wenn's mit den Werten los geht.

LG

Fipsi

Die Berechnung ist bei Bipolar-Transistoren in der Theorie nicht schwer:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand#Berechnung

Das Problem ist dann die Stromverstärkung zu finden. Die ist zwar im Datenblatt angegeben, aber sie nimmt mit steigendem Kollektorstrom ab. Dadurch ist das oft ein Schätzwert.

Deshalb kann man auch da nur FETs empfehlen. Da ist das irrelevant, da spannungsgesteuert. Ein Gatewiderstand von ein paar hundert Ohm schadet aber nichts. Beim Arduino wird mindesten 125 Ohm genommen um den Strom auf max. 40mA zu begrenzen. Wenn die Ansteuerung anders ist gehen auch weniger als 100 Ohm (sofern die treibende Schaltung den Strom liefern kann!). Je geringer der Widerstand ist, desto schneller wird das Gate geladen und desto schneller schaltet der Transistor.

Also auf die Schaltzeit kommt's bei mir überhaupt nicht drauf an. Und wenn's ne Sekunde dauert ist das auch egal. Hauptsache, er schaltet in absehbarer Zeit :wink:

Könnte ich als Gatewiderstand dann auch 1kOhm nehmen? Bei 2,9 V - 4,2 V ist das ja dann auch nicht so viel Strom, aber ich muss wie gesagt in meiner Schaltung strom sparen, was nur geht^^.
Beeinflusst die Spannungsänderung (beim entladen des Akku's) den Schaltzustand des FETs? Ich vermute, es kommt dann wieder auf den FET an, welche Spannung zum durchschalten benötigt wird, oder?
Zu letzterer Frage schieß ich mit meiner nächsten Frage jetzt wieder den Vogel ab: Den Gatewiderstand schon in Reihe? Weil wenn ich den ja so groß dimensionier, geht ja auch am Gate die Spannung ziemlich weit runter und irgendwann wird die zum durchschalten nicht mehr reichen?

Könntest du mir vllt. noch einen möglichen FET sagen? Ich hab zwar bei reichelt schon mal kurz geschaut, aber da gibt's wieder so viele Untergruppen.. da hab ich kein Plan und find eh nicht den richtigen.

Vielen Dank für die Erklärung.

LG

Fipsi

Der BUZ11 ist so ein Allerwelts MOSFET.

Kann 30A bei 50V schalten und hat eine Freilaufdiode bereits eingebaut.

Die "Dioden" bei FETs allerdings sind rein parasitär und funktionieren nicht so gut wie normale Dioden, vor allem was die Geschwindigkeit betrifft (reverse recovery time). Gerade bei richtig großen Strömen ist das nicht unbedingt eine gute Idee.

Bei solchen groben Anwendung ist es eigentlich egal was man nimmt. Bei 5V Ansteuerung sollte man zu einem Logic Level FET greifen (IRL...), ansonsten ist es meistens egal, sofern Strom und Spannung passen.

So… der BUZ11 ist zwar “ein wenig” überdimensioniert, aber ich hab ihn jetzt mal in die Schaltung gebaut (siehe Anhang).

JP5:1, JP5:2 sind die beiden Akkus (Plus); JP5:3, JP5:4 sind die beiden Akkus (Minus); JP5:5 ist die Spannungsversorgung zum Schalter (2,75 V bis 4,2 V, je nach Akkuspannung); JP5:6 ist die Rückleitung vom Schalter.
JP5:6 ist dann der zum einschalten interessante Pin. R6 soll RG sein, ich denke, für beide MOSFET’s kann ich da einen nehmen?, und ich bin aus dem Datenblatt nicht schlau geworden, wie ich RG dimensionieren soll. Kann mir da jemand auf die Sprünge helfen?
VGS ist ebenfalls 2,75 V bis 4,2 V, eben je nach Batteriespannung.

Bevor die Frage aufkommt, warum ich die Leitungen erst nach den MOSFET’s zusammen leg: Der Lade-IC hat einen Balancer. Wenn ich jetzt die beiden Leitungen zusammen leg, dann ist aus mit dem balancen.

Kann mir bitte jemand sagen, ob die Schaltung so hin haut? Und wie ich RG dimensionieren muss? (Kleinstmögliche Stromverbrauch)

Vielen Dank schon mal

LG

Fipsi

Ich glaub, jetzt hab ich was gefunden:

Seite 4 im Datenblatt, die Zeile VGS(th) in der Tabelle 3.
Also brauch ich VGS min. 2 V? ALso könnte ich sogar fast den Widerstand bei mir weg lassen?
Welcher Strom würde dann da fließen?
Ich blick die Berechnungen echt nicht durch…
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Ich hoffe auf eure Hilfe…

LG

Fipsi

Der Buz ist uralt. Da kannste besser direkt nen Logik-N-Channel IRL/IRF nehmen.
Kannst du die Zeichnung mal näher skizzieren. Mit Text und im Bild schaun ist zum ******.

Widerstand solltest du immer mit einplanen (~330Ohm) des weiten fehlt der PullDown am Gate.