Hledám optočlen, který by má Vcc 12V a dokáže spínat 5V

Ahoj, už jsem zde kdysi řešil něco podobného, ale teď opět mírně něco jiného:) Toliko pro pamětníky:) :slight_smile: Potřebuji “spínat” optočlenem - ideálně s fotodiodou, ale Vcc napájející pro optočlen mám k dispozici jen 12V. Samozřejmě vím, že jej třeba stabilizátorem mohu sundat na 5V, ale jde mi o každý miliampér. Hledal jsem, ale asi blbě - nevíte někdo o nějakém optočlenu, který by měl Vcc 12V a dokázal spínat 5V? Děkuji.

:arrow_right: administrator: přejmenováno z "Optočlen 12V"

Každý optočlen to zvládne. Vstupní dioda funguje jako ledka, tj. potřebuje předřadný odpor. R=(Unap-Uled)/I. Najdi si nějaký optočlen s malým vstupním proudem. Výstup je většinou otevřený kolektor do 50mA nebo hradlo. O předřadném odporu platí totéž. Některé typy mají i lineární výstup. Pro zkoušku zkus např. PC817, třeba ze zpětné vazby PC zdroje nebo skoro každého napájecího adaptéru.
Asi v půli stránky: 8bitu.cz/clanek/cislicova-te … upech-ttl/

Ahojte nechcem zakladat novu temu tak to napisem sem riesim podobny problem.

Potreboval by som spinat 5V rele s napajacim napatim 12V. V tej aplikacii je sice aj 5V ale nerad by som to odtial napajal nakolko je tam viac rele a stabik sa dost nahrieva… Odpor cievky toho 5V rele je 125ohmov. Mate nejaky napad?
Pre istotu prikladam obrazok aby sme sa chapali :slight_smile:
rele.JPG

V podstatě máš 4 možosti :

  1. Vyměň 5V relátka za 12V.
  2. Pro relátka přidej 5V stabilizátor.
  3. Spočítej, jaký proud teče relátkem při 5V a dej každému relátku vlatsní omezovací odpor nebo proudový zdroj (třeba s LM317) jako kdybys tam měl LEDky místo relátek.
  4. Předpokládám, že tam máš jako stabilizátor klasickou 7805-ku. Vyměň jí za zapojení pulzního stabilizátoru s LM2574 (0,5A), LM2575 (1A), LM2596 (3A). Zkoušel jsem zapojení LM2596 a při 2A už nám hořel odpor, na kterým jsme to zkoušeli a stabilizátor se téměř neohřál. 3A už jsme neměli čím otestovat, takže jsme tak vysoko nešli. Výhoda oproti 7805-ce je v tom, že při 12V napájení a 1A proudu máš na 7805-ce 7W, kdežto tady daleko méně. Oproti zapojení se 7805-kou jsou tu 2 součástky navíc - dioda a cívka.

A když bude někdo namítat, že 7805-ka lépe vyhladí napětí (třeba pro použití AD převodníku apod.), pak je možno použít regulovatelný pulzní stabilizátor, nastavit výstupní napětí třeba na 6V a za něj dát 7805-ku. Při 1A bude na 7805-ce cca 1W, tudíž daleko méně tepla.

Vdaka Balu za odpoved
Najviac sa mi pozdava moznost 3. asi aj najednoduchsia. Doplnit omezovaci odpor a tym padom ho pripojit cez odpor priamo na 12V.
Mohol by som dat aj 12V rele pripadne zmenit stabilizator. Staviam viac konstrukcii a idem zo suplikovych zasob kde mam 5V stablizatorov a relatiek velke mnozstvo.

A nemůžeš napájet to relé z těch 5V? Asi to opakuju z výše uvedených rad od Balů, ale zkus použít buď 2 kusy 5V stabiků - jeden pro MCU a druhy pro relé, nebo odděl kladnou větev MCU od relé např. malým odporem nebo cívkou a dalším kondenzátorem. Tedy nevím, co máš za relé, ale podle Tvého popisu 5V a 125 ohmů, mi vychází 40mA. Tudíž zapojení z Tvého obrázku, jen s 5V napájením. A samozřejmě u relé antiparalelní diodu. A jak psal Balů, pokud Ti “hoří” stabik, buď sniž jeho vstupní napětí (pro 7805-ku na cca 8V) nebo použij něco spínaného dle výše uvedených rad.

Ano mohol by som to napajat aj s dvoma stabilizatormi. Napajacie napatie bude minimalne 12V bude to totiz v aute. Pulzne stabilizatori som vylucil nakolko nemam moc miesta na dps. Je uz totiz navrhnuta podla krabicky.Vlastne len budem nahradzat existujucu dps.

Nepochopil som ako si myslel oddel kladnu vetvu mcu od rele

Takto to mozem spravit? Samozrejmost je antiparalelna dioda nakreslil som len principialnu schemu. Odpor sa navrhne taky aby aj pri 12V tiekol cez rele spomenuty 40mA prud. Ak nie tak sa zrejme vratim k variante s dvoma stabikmi alebo 12V rele.
rele.JPG

Pokud to budeš napájet z auta, dej bacha, protože především při startování a vypnutí zapalování, se objevují v napájení napěťové špičky, a to i výrazně překračující 12V. Stabik 7805, je dle typu a výrobce, občas propustí. A pokud nezničí, co je za ním, minimálně resetují připojený obvod. Záleží také, kde se připojíš na napájení. V příloze máš zapojení, které jsem kdysi používal v autě a měl výše uvedený problém. Hodnoty elytů jsem nastřelil, možná by 1000uF/25V byly lepší. Tlumivky vcelku jakékoliv, dimenzované na max. proud, tj. pro 7805-ku, do 1A. Docela podstatný je ten transil za tlumivkou před stabikem.
Auto_napaječ 5V.JPG

Osobně bych šel cestou 12V relátek. Ono totiž 12V relátka nejenom, že se do auta hodí víc, ale potřebují i nižší proud na sepnutí. Nevím, kolik těch relátek máš, ale pokud máš alespoň 3, tak vyjde výhodněji použít k jejich spínání IO ULN2003 nebo ULN2803 - obojí DIL18. Tyhle IO zaberou méně místa, než použití diskrétních součástek. Kromě tranzistoru odpadá odpor do báze, odpor proti GND na uzavření tranzistoru před inicializací MCU a konečně i ochranná dioda na relátku, protože IO je má v sobě. Dá se tím ušetřit spousta místa na DPS.

Co se 7805-ky týká - pokud ji máš pouze pro MCU a Tvé zařízení nebude v provozu při vypnutém motoru, pak bych ho tam nechal. Pokud by ale Tvé zařízení bylo v provozu trvale (tedy i provoz pouze z autobaterie), pak bych nad výměnou za pulzní stabilizátor uvažoval - záleží na odebíraném proudu. Na 7805-ce protopíš přes 58% odebrané energie a nezáleží na tom, jestli odebíráš 1A nebo 1mA.

Mikop dik za schemu tak to je riadny pocet suciastok okolo stabika :slight_smile: Ja som cca pred 2 rokmi daval do auta jednu aplikaciu s mcu. Na stabilizaciu 5V som pouzil 7805 a dva 100nF kondiki bez problemov fachci doteraz. Ale mozno je to nahoda. Ta schema sa mi pozdava. Urcite ju aplikujem

Balu ULN nie je zly napad. Ale ja by som ho vyuzil ani nie na polovicu kedze chcem momentalne vyuzit len tri rele. Ale do buducna sa rata s rozsirenim poctu rele. Napajanie bude az po zapnuti zapalovania. Bude to sluzit ako automaticke zapinanie svetiel, inteligenty blikac smeroviek.
Vstupy chcem poriesit cez optoclen. Rozmyslal som medzi odporovym delicom a optoclenom nakoniec som sa rozhodol pre optoclen. Pocitam zo styrmi vstupmi.

Chalani chcem sa spytat na jednu vec chcem pouzit optoclen TLP181

podla datasheetu:

forward current IF : je prud ktory ma tiect ledkou?
Collector current IC: je prud ktory moze max spinat?

Pripajam do prilohy datasheet
tlp181.pdf (155 KB)

Kurňa prečo niekoho nezaujíma parameter “Current transfer ratio” ale prakticky tak nepodstatné “Forward current IF” a “Collector current IC”?

Prax ukazuje, že cez diódu optočlena neptreba púšťať viac ako 5mA a z tranzistora neočakávať viac ako 1mA. Z darlingtona tak 10mA.
Už len kvôli výkonovej strate na súčiastke. Prakticky je jedno o aký optočlen sa jedná. Spoliehať sa na hraničné parametre toho ktorého optočlena je nezmysel. Aj keď ako začiatočník som sa v tom často vyžíval. :slight_smile:

Je úplne šumafuk aký je maximálny prúd kolektorom, ak ho nevieš cez diódu vybudiť. Ak chceš napríklad spínať 20mA s optočlenom s min. prenosom 50%, nebudeš predsa cez diódu preháňať 40mA aj keď to táto hravo znesie.
To je absolútna kravina. To by si musel na 7805-ke pri spáde 12V - 5V = 7V minúť pri zopnutí optočlena 7V * 0,04A = 0,28W. Pre predstavu, ak je na púzdre TO220 bez chladiča 0,5W, už na ňom neudržíš prst. Teplota presahuje 50°C.

Takže sa nesnaž hľadať cesty ako cez diódu optočlena prehnať hafo prúdu.

Jednoducho optočlenom pekne tak ako ostatní spínaj tranzistor (napr. BC337/BC327) a až tým potom spínaj tú tvoju záťaž.

Dôvody sú dva.

  1. optočleny starnú a časom sa zhoršuje percentuálny prenos prúdu - teda aspoň pred desiatimi rokmi starli a postupom času sa zhoršovala ich prenosová schopnosť. Od vtedy si na to dávam pozor. Nie že by starli úplne likvidačne, ale v na spotrebu citlivých zariadeniach to bolo znať tak, že už neboli použiteľné a museli sme meniť odpory v sérii s diódami za menšie.

  2. Optočlenom nezopneš rele, ale určite zopneš hravo tranzistor, ktorý to relé zopne a tým zároveň roznesieš výkonovú záťaž medzi jednotlivými súčiastkami.

Čiže, ak potrebuješ zopnúť napríklad 50mA, a použiješ k tomu BC337-40 s betou nad 250 stačí Ti, aby cez kolektor optočlenu tiekol prúd aspoň 200uA. Pri prenose optočlenu minimálne 50% a s dvojnásobnou rezervou (určenou aj pre starnutie optočlena) musí cez diódu tiecť aspoň 800uA. Ak je na dióde 1V (tradičná hodnota), potom do série s ňou treba dať odpor maximálne 4k7 (Ucc MCU 5V).

No a prečo potrebuješ aby cez diódu tiekol čo najmenší prúd?
No hlavne preto, aby sa Ti 7805 napájajúca MCU časť moc nezohrievala. Vyššie dobre mienené rady na tému malej spotreby v súvislosti so spínaným zdrojom pri chode na batériu nepočítajú s jednou vecou.

Samotný procesor môže mať spotrebu v okolí 2-3mA. Ak vie zistiť, že auto nie je naštartované, tak ďaleko nižšiu. Spínané stabilizátory však majú v tomto pomere značný kľudový prúd - podľa typu - často presahujúci 5-6mA. Preto vo výslednom riešení môže mať nižšiu spotrebu lineárny stabilizátor (obdoba LP2950-5 bude mať questient current pod 0,5mA) vrátane chodu mcu, ako veľká väčšina spínaných zdrojov bez záťaže. A tie s malou kľudovou spotrebou sú že fakt že drahé jak prasa. A v tomto prípade zbytočne. Predpoklad je, že pri vypnutom motore nie je potrebné mať zopnuté relátko.

Martin mna by mozno aj zaujimal udaj current transfer ratio keby som vobec tusil co to je. Teraz uz viem…

Co sa tyka hranicnych udajov- nie je skutocna hodnota este vysia ako je maximalna hodnota uvedena v datasheete? Vyrobcovia nepocitaju s rezervou? Pytam sa len zo zvedavosti. Ja som chcel pouzit optocleny len na spinanie vstupov: snimat ci je zapnuty- vypnuty vypinac svetiel, otackomer,smerovky.

Este jedna otazka k optoclenom. Kvoli comu sa dava medzi mcu a tranzistor optoclen? Ved mcu moze spinat rovno tranzistor ktory zopne zataz? Je to kvoli galvanickemu oddeleniu alebo zmene napatovej urovne?

Pre istotu davam predbezny obrazok schemy a schemu z eaglu o ktorej je rec Lepsie raz vidiet ako stokrat pisat :slight_smile:
auto_svietenie.rar (53.6 KB)
auto_svietenie.png

To je dobre :slight_smile:

Keď si pozorne prezrieš nejaký podrobnejší datasheet k ľubobolnému optočlenu bez hysterézie, všímaj si graf závislosti prenostu od teploty. A tak ako som už písal, mám skúsenosť, hlavne pri menších prúdoch v okolí 0,5-1mA cez diódu, že sa prenos časom mierne, tak o 20-30% zhorší. Neviem či to závisí od konkrétnej šarše výrobku, alebo od konkrétneho výrobcu (typ KP1010 a výrobca COSMO mi už nesmú cez dvere), ale pre istotu s týmto počítam aj pri iných výrobkoch/výrobcoch. Skrátka prevencia.

Ak časti zariadenia majú spoločnú zem, o galvanickom oddelení nemôže byť ani reči. Samozrejme, optočlen sa dá využiť na zmenu napäťovej úrovne ale to isté sa dá dosiahnuť jednoduchšia a na menšej ploche. Napríklad tranzistorovým párom MUN5335 s integrovanými odpormi. Takže v Tvojom zapojení vidím optočlen ako zbytočný.

Nerozumiem preco je zbytocny optoclen. Niekto mi tu zmenu napatovej urovni musi urobit :slight_smile:. Uz som spomenul v predoslom prispevku ze som sa rozhodoval medzi odporovym delicom alebo optoclenom.

Mohol by som pouzit aj MUN5335 ale naco ich kupovat, ked mam k dispozicii odpory respektive optocleny.

Ako by si ty riesil v tomto pripade zmenu napatovej urovne?

Z Tvojho predchadzajuceho prispevku:

Ak vieš, prečo tam dávaš optočlen (lebo ho máš) tak prečo sa pýtaš kvôli čomu sa dáva optočlen medzi mcu a tranzistor? To som potom tú Tvoju otázku nejako nepochopil.

Optočlen je bytočný preto, lebo ho v Tvojom prípade nevyhnutne netreba a zapojenie (a hlavne plošný spoj) sa dá spraviť na ďaleko menšej ploche s tým istým výsledkom. Keďže už optočlen máš, tak použiješ to čo máš a je to OK. Ja tiež, keď potrebujem zavesiť obraz a mám v šuflíku stovku klinec tak ho tam dám a neutekám do obchodu kúpiť tridsiatku, keďže aj tá by s prehľadom stačila. Dbám samozrejme na estetický dojem a tú stovku použijem len ak nebude niekde trčať ako päsť na oko.

Hlavne by som ju neriešil - snažiol by som sa jej vyhnúť, lebo v jednoduchosti je krása. Osobne by som na nejaké jednoduché spínanie použil FET. Dal by som odpor (47k) medzi G a S a odpor (1k) medzi G a pin procesora, Napríklad taka IRF7341 obsahuje FETy dva a dá sa spínať priamo pinom mcu. Má slušnú prúdovú záťaž a veľmi malý odpor v otvorenom stave.

Maximalna hodnota v datasheete je fakt maximalna absolute maximum value, pri jej prekroceni suciastka skape na 99,9%

No nie je to tak vždy a všade. Napríklad som zatiaľ nepočul o ATmege644P (ale možno aj o ďalších), ktorá by v plne funkčnom stave pri izbovej teplote nezvládla pretaktovanie z maximálne udávaných 20MHz na vyše 27MHz (projekt UZEbox), čo je teda o 26% navrch a to je už hodne. Ale ako vravím, pri izbovej teplote, výrobca plnú funkčnosť 20MHz garantuje pri teplote v rozsahu od -55°C do +125°C.
No určite by som hraničné hodnoty neodporúčal prekračovať tak ako tu bolo povedané. Skôr tak neísť viac ako o -10%.

Martin mam pocit ze sa velmi nechapeme

Takze este raz.

1.pripad-vystupy mcu
Moja prva otazka znela: kvoli comu sa dava optoclen medzi mcu a tranzistor? Ked mozem tranzistor spinat priamo s mcu bez pouzitia optoclenu. Ked si pozries schemu tak tie tri rele co tam mam mi spina priamo tranzistor. Vyvody mcu su nakonfigurovane ako vystupne.

  1. pripad-vstupy mcu
    Dalej v scheme mam pouzite štyri optocleny ich nespina mcu ale „snimaju“ ci je napatie napr. na vypinaci alebo smerovkach a uzemnia mi pull-up v mcu. Vyvody su nakonfigurovane ako vstupne. Nemozem pripojit pin mcu priamo na 12V preto som pouzil optoclen(mohol som aj odporovy delic so zenerkou). Napisal si ze v mojom zapojeni su optocleny zbytocne. Ak su zbytocne ako mam potom zosnimat v aute pritomnost 12V na miestach kde to potrebujem? Navrhol si ze namiesto nich mozem dat MUN5335 alebo IRF7341. Myslim ze to skor by sa hodili nahradit tranzistor a rele v prvom pripade ale nie optocleny.

Sorry ale jednoduchsie to uz neviem vysvetlit ako som to pochopil ja :slight_smile:

Ale inak som rad ze si mi trochu objasnil problematiku optoclenov. Mam ich viac ako dost takze mozem experimentovat . Spominal si ze ze optocleny starnu a zhorsuje sa prenos. Plati to aj v pripade ked optoclen nie je v prevadze. Napr. ma 10rokov a od novoty nebol v prevadzke.