Optokoppler Vorwiderstand berechne?
Hallo Leute,
ich habe diesen Optokoppler: https://www.amazon.de/gp/product/B00CW7PRR0/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s00?ie=UTF8&psc=1
und möchte diesen mit dem GPIO Port eines Raspberry Pi's steuern. Wie genau berechne ich den Vorwiderstand? Welche Werte muss ich dafür alles kennen?
T
4 Antworten
Die LED-Werte dieses Optokopplers betragen 1,4V und 20mA. Anhand dieser Werte kann man dann den Vorwiderstand berechnen.
Die Spannung am GPIO beträgt 3,3V. Dann rechnet man 3,3V - 1,4V = 1,9V
Dann 1,9V geteilt durch 20mA = 95 Ohm. Man nimmt dann den nächst höheren Widerstandswert. Das sind 100 Ohm.
Hier eine Beispielschaltung des Optokopplers der ein Relais ansteuert:
Für R1 benötigt man 100 Ohm. Dann wird + bei R1 an den GPIO angeschlossen. Minus an GND des Raspberry Pi.
Beim Relaisteil benötigt man für R einen 1kOhm Widerstand. Für D1 eine Diode vom Typ 1N4148. Als Transistor kann man den Typ BC547, BC548, BC549 oder einen Vergleichstyp einsetzen. Für das Relais ein Modell das eine Spulenspannung von 5V hat. Die Relaiskontakte können z.B. mit 250V und 10A belastbar sein.
Der Transistor auf der rechten Seite ist deshalb nötig, weil der Fototransistor im Optokoppler nur schwache Ströme schalten kann. Der Widerstand dient dazu den Basis-Emitter Strom vom Schalttransistor zu begrenzen. Auch den Kollektor-Emitter Strom vom Fototransistor beim Optokoppler wird damit begrenzt. Der Transistor der das Relais schaltet ist mit 500mA belastbar. Durch das Relais kann man noch größere Lasten schalten.
Ausserdem ist mit dieser Methode der Raspberry Pi geschützt. Wenn jetzt ein Kurzschluss bei der zu schaltenden Last entsteht, wird nur das Relais zerstört, dem Raspberry Pi passiert nichts.
- Foward: 50mA
bei 5V muss am Widerstand ca. 3,5V abfallen
R=U/I = 5V / 0,05 A = 100 Ohm
Bin mir nicht ganz sicher, aber hat der RasPi nicht 3,3V an den GPIO? Oder gibt es auch 5V-Modelle? Und ich lese was von 2-16mA Output... Wäre was wenig, wenn 50mA If erwartet/benötigt werden...
dann braucht es anderen Optokoppler mit 10-15 mA und anderen Widerstand.
Noch einfacher ist es fertige Optokoppler bzw Relaismodule zu bestellen die auf Raspberry Pi's abgestimmt sind
Die 50mA sind der Maximalstrom, normalerweise nimmt man viel weniger Strom. Der Vorwiderstand ist nicht kritisch. Nimm zB 330 Ohm, dann bleibt es garantiert unter 10mA und der GPIO bleibt unbeschädigt.
Abhängig von der Schaltung auf der Sekundärseite geht es aber auch mit noch weniger Strom.
Du musst auch sagen, welche Last du mit dem Koppler schalten möchtest. Davon ist der erforderliche Eingangsstrom abhängig.
50-60 mA möchte ich gerne schalten. Vermutlich geht das mit dem PI und diesem Optokoppler nicht, aber ich wollte es mal ausprobieren
nimm einen zusätzlichen Transistor am Ausgang, wie von mnlwrnr beschrieben. Das ist für dich die einfachste Lösung.
Wieso genau, brauch ich nun auf der rechten Seite der Schaltung auch einen Widerstand und einen Transistor oder ist das nur ein Beispiel? Auf der rechten Seite würde ich gerne 50-60 mA schalten. Vermutlich wird der verwendete Optokoppler dafür nicht ausreichen, aber ich wollte es gerne mal mit dem versuchen.
Wo genau finde ich im Datenblatt bzw. in der Artikelbeschreibung die Informationen wv Stromstärke das LED benötigt und wv Spannung. Also unter welcher Bezeichnung?