Regelaar dmv opto coupler ontkoppelen

Hallo, ik wil een regelaar door middel van een opto coupler ontkoppelen van de regelaar (ivm storingen). Alle opties mbt het ontstoren zijn al geprobeerd maar halen niets uit en we willen dit als laatste optie proberen.
Heeft iemand hier ervaring mee, of een schema`tje voor me hoe ik dit op een goede en verantwoorde manier kan proberen?
Ik heb het forum al afgezocht maar niets kunnen vinden.
Bijvoorbaat dank,
Ron

 

Ja, toevallig afgelopen maand met hetzelfde probleem gezeten. Ik heb dit van graupner gekocht:

Graupner Online-Shop

Maar zelfbouwen is leuker. Dus ik heb gewoon het schema van de optocoupler van graupner gejat:

Ik heb hier een printje voor geëtst. En er meteen een aantal gemaakt.

Als je intresse hebt in het simpele PCB ontwerp stuur maar een pb met je E-mail adres, dan stuur ik je de pdf door. (ikzelf kan niks hosten)

 

ohja, welke regelaar gebruik je eigenlijk Ron?
Als je de opto-coupler van graupner wilt kopen. Deze ligt voor rond de €15,- gewoon bij Coenraad in Tilburg.

 

Michiel bedankt! Dat is precies wat ik (we) zochten. Mijn vliegmaat Theo heeft een elektro-zwever waarin een Kontronik regelaar zit, deze veroorzaakt hoogstwaarschijnlijk een probleem waardoor de servo van de remkleppen spontaan geactiveerd word. We denken dat dit komt omdat er op de Kontronik regelaar SMD elco`s zitten. De meeste regelaars hebben elco`s van een normaal formaat. We zitten er nog aan te denken om extra elco`s (speciale, snelle van een schakelende voeding) te proberen. Maar eerst gaan we de boel met jou schemaatje ontkoppelen en eens kijken wat dat uithaalt.
Natuurlijk is het PCB ontwerp van jou erg welkom, printjes kunnen we zelf etsen.
Nogmaals dank, Ron

 

Een optocoupler is inderdaad een hele goede oplossing om storing van de motor en regelaar te voorkomen.
Houd er wel rekening mee dat je dan geen bec moet gebruiken maar een aparte ontvangeraccu.
Anders heeft een optocoupler geen nut.

 

Klopt. Dat ben ik met je eens. De optocoupler zorgt voor een volledig galvanische scheiding tussen aandrijf-circuit en besturing-circuit. Ik gebruik in een enkel geval wel een geschakelde bec naast een opto-regelaar. (of naast een bec-regelaar met een losse optocoupler).
Dit probleem had ik met zowel HXT-80 als 120A. Ik had hiervan de bec uitgeschakeld(rode draad naar regelaar onderbroken). Deze stuurt zoveel rommel uit over de puls aansluiting van de regelaar (als de motor loopt) dat ik continue storing had, als de motor draaide. Alleen een futaba149DP ontvanger werkte probleemloos. Maar dat is natuurlijk een lapmiddel.
De regelaar met losse optocoupler in combinatie met een geschakelde BEC werkte dus wel goed. Ik heb nog geen tijd gehad om dit te testen met een goedkopere ontvanger.
Ik vind het wel een gekke combinatie eigenlijk. De massa is in zo'n situatie wel verbonden met elkaar. Dus geen gescheiden circuits meer...
Hopelijk binnenkort verder testen.

 

Die rommel komt niet via de pulsdraad binnen, maar via de min. Als je dus een externe bec naast een opto plaatst komt die rommel nog steeds binnen, alleen in mindere mate. Als de bec een stuk voedingsdraad deelt met een regelaar (wat uiteraard altijd gebeurt in een regelaar met geïntegreerde bec) haal je hardere stoorpieken binnen dan wanneer de bec zijn eigen aansluiting heeft op de accu. Ook dan zijn ze echter nog steeds aanwezig omdat de accu niet al deze rommel buffert. Voor de ontvanger is dus de betere combinatie een opto-regelaar en een ontvangeraccu.

 

Jan, je hebt gelijk en dat gaan we nu dus ook zo uitvoeren.
Allemaal bedankt voor de tip`s en adviezen. Mooi dat het eigenlijk simpel op te lossen is.
Mvg Ron

 

Bedankt voor de opheldering Jan. Dat verklaart een hoop dat nèt iets beter kan werken, maar eigenlijk nog niet een echte nette oplossing is.

Uit een ander topic: regelaar-opt-zonder-plus Post2

Ik snap wat je bedoeld. Echter ik kan me niet voorstellen dat graupner iets gemaakt heeft wat niet voor alle ontvangers gebruikt kan worden. Ik heb zelf de proef op de som te genomen, door de ontvanger op een lage spanning aan te sluiten.
Het gaat hier om een MZK quatra ontvanger. De ontvanger bleef werken tot maar liefst 2,8V! De regelaar werd nog steeds prima aangestuurd. (deze zat achter de optocoupler, op een aparte voeding) De stroom door de Led van de optocoupler is dan natuurlijk ook een stuk lager. In het geval van een ontvanger die een niet zo sterke puls heeft, waarbij dus de puls-spanning dan wat inzakt, zou het op zich nog moeten werken.
Of redeneer ik verkeerd?

@jan: Hoe ziet de "eindtrap" van de puls er in een ontvanger eigenlijk uit? Wordt die nog gebufferd? Of is dat beroepsgeheim?

 

Bij 'gewone' ppm-ontvangers is het decoder-ic meestal een CD4015 of een CD4017. Deze hebben zelf al een uitgangsweerstand van 400 Ohm. De betere ontvangers hebben daarachter nog een laagdoorlaatfilter, dat uit een R van 1k en een C'tje van 1 nF bestaat. Bij ontvangers met een microprocessor aan boord heb je waarschijnlijk ongeveer een zelfde situatie. In ieder geval gaat zo'n processor praktisch nooit stuk. Een uitgang te zwaar belasten zal dus geen defekt aan de ontvanger opleveren. Dat decoder-ic's dan toch wel eens defekt raken is te wijten aan verkeerde polariteit of statische spanningen. Hierdoor willen de substraat-dioden in het ic nog wel eens stuk gaan.

De opto-coupler van Graupner heeft op zijn beurt weer een weerstand van 1k2, dus je kunt uitrekenen met hoe weinig het ledje in de opto-coupler al tevreden is.

 

Het was me niet opgevallen dat dit schema bij het Graupner printje hoorde, terwijl het er achteraf gezien wel bij vermeld was
Ik zag wel dat het snoertje naar de ontvanger gewoon 3 draden heeft. Het +5V draadje is blijkbaar niet aangesloten, hadden ze die net zo goed weg kunnen laten

Ik heb zelf wel eens een probleem gehad met een bepaalde ontvanger, dat een gewone regelaar (zonder opto) daarop niet wilde werken en op andere ontvangers wel. Oorzaak was ook een ongelukkige combinatie van een lage ingangsweerstand van de regelaar en een (te) hoge uitgangsweerstand van die ontvanger (het type ontvanger weet ik even niet meer).

Blijkbaar gebruikt Graupner voor dit printje dus een optocoupler die bijzonder weinig ingangsstroom nodig heeft, mooi, de techniek staat niet stil

 

Bedankt.
De totale weerstand kan dus al oplopen tot 2,6kΩ (400+1k+1k2)
Daarnaast heeft de LED zelf ook nog een minimale spanning nodig.
Datasheet P126: TLP126_07 datasheet
Staat helaas niet echt duidelijk in de datasheet, maar zal rond de 1V zijn.
Dus de stroom die er dan ongeveer gaat lopen is (5-1)/2600≈1,5mA. Dat is dus niet veel. Bij een lagere voedingsspanning werkt het ook nog, dus de stroom mag nog wat lager zijn..

@ron,
Nog gewerkt aan de opto-print?

 

In die datasheet vond ik dat de stroomoverdracht ongeveer een factor 3 is (bij 20graden celsius). Dus 1.5mA in de led geeft ongeveer 4.5mA emitterstroom, er ZOU dan theoretisch 4.5x1.2 = 5.4V puls over R2 komen te staan. Omdat de voedingsspanning maar 5V is, zal de spanning daar iets onder blijven.
Bij 1mA in de led zal er ongeveer 3mA emitterstroom lopen, dus ongeveer 3.6V over R2, waarschijnlijk nog net genoeg om een regelaar op te laten werken, dus dat zal inderdaad ongeveer het minimum zijn waarop deze schakeling nog werkt.

 

Staat er wel duidelijk in Michiel.
De voorwaardse stroom door de LED mag tussen de 1,6mA en 50mA zijn maar meer normaal is tussen de 5mA en 20mA. Bij de "individual characteristics" staat bij de LED "Forward voltage", die is minimaal 1V en maximaal 1,3V bij een stroom van 10mA. Die spreiding komt door toleranties in het fabrikage proces. Het is dus goed mogelijk dat de spanning van de ene 1V is en als je een tweede neemt dat die 1,3V is.
Een stukje verder staat een grafiekje waar de Forward voltage als functie van de Forward stroom staat. Je kan daar zien dat de LED al stroom begint door te laten bij om en nabij de 0,9V. Er loopt dan ongeveer 0,1mA. De lichtopbrengst van de LED zal dan zo gering zijn dat de transistor nog zo goed als niets zal doen.
In de grafiek IF-IC kan je zien hoe de relatie tussen de stroom door de LED en de stroom door de transistor is. Je kan daar in zien dat bij een LED stroom van 1mA er een collectorstroom van minimaal 3mA (sample B) en maximaal 6mA (sample A) gaat lopen (daar is die spreiding weer!). Aan de verschillende lijnen kan je zien dat het ook nog afhankelijk is van de spanning die over de transistor staat. Die verschillen zijn niet zo groot maar worden groter naarmate de stroom door de LED groter wordt. Je kan ook zien dat een LED stroom van meer dan 10mA niet erg zinvol is, zeker niet bij lage spanningen over de transistor. Bij 10mA LED stroom en 5V over de transistor begint de grafiek van de transistor al af te vlakken en bij lagere spanningen nog veel eerder.

Omdat we met lage spanningen en ook stromen werken zitten we hier aan de rand van de specificaties. Het is niet ondenkbaar dat de schakeling nu prima werkt maar dat na verloop van tijd, door veroudering, de specificaties veranderen en dat het dan niet (goed) meer werkt.
Dat is echt geen sprookje maar de harde werkelijkheid. Een goede ontwerper houdt daar rekening mee en zorgt dat de schakeling altijd ruim binnen de specificaties werkt. Ook al werkt het nu bij al 1,6mA je moet er voor zorgen dat er minimaal het dubbele (maar bij voorkeur iets van 5mA) door de LED gaat. Dan ben je zeker dat ook na jaren de schakeling nog betrouwbaar blijft werken.

O ja, het hele zaakje is ook nog temperatuur afhankelijk! Zit het in de buurt van de regelaar en kan het warm worden dan zullen de specificaties ook veranderen. Hou daar allemaal rekening mee en zorg ervoor dat je altijd goed binnen de specificaties blijft dan is er niets aan de hand. Denk er ook aan dat een andere Opto-coupler andere specificaties heeft en dat je dus niet zomaar een andere kan gebruiken. Je moet zeer waarschijnlijk de weerstanden aanpassen om een andere te kunnen gebruiken. Bepaalde types zal je zelfs helemaal niet voor dit doel kunnen gebruiken!

 

Leuk die KPN storing. Ik heb hier thuis bijna 2 dagen niet kunnen internetten..
Maargoed, bedankt voor de duidelijke uitleg Ernst. Het staat er inderdaad wel duidelijk in. Ik ben te snel geweest.

Om verwarring te voorkomen, de P126 wordt dus door graupner gebruikt. In bovenstaande schakeling(wel SMD). Ik ga ervan uit, dat ze bij graupner wel weten dat het lang mee moet gaan. Ik denk dus dat het zo dus nog wel even zal blijven werken. Als je een hogere stroom door de led wilt, dan moet je eigenlijk ook wel kiezen voor een een transistor versterkertje, om de puls niet zoveel belast kan worden.

Ik zelf heb de P521 gebruikt. Dit is ook een 4-pins optocoupler. Deze is alleen in een DIP4, en niet in SMD. En bovendien ook niet geschikt voor AC. Tot zover geen nadelen.
Datasheet P521: ISP521-1 datasheet
Deze heeft een spanningsval van 1,0-1,3V. Dus gelijk aan de andere optoC.
In de grafiek meest rechtsonder staat "Current Transfer Ratio vs. Forward Current" Hierin is te zien dat de LEDstroom bij 10mA de meeste versterking oplevert bij de fototransistor. Bij 1-2mA is de versterkingsfactor 1,2 tot 1,8x Dat is dus weinig. Ik vraag me echter af hoeveel stroom er nodig is, om de puls aan de uitgang voldoende hoog te maken. Alleen R2, als pull-down weerstand is al 1k2. Dus trekt alleen al 4mA. Die waarde kan waarschijnlijk ook wel omhoog.
Blijft het toch wel vreemd waarom het nu zo goed werkt. Ook als ik op de ontvanger maar 2,8V! zet. Ik vermoed daarom dat de ledstroom toch wel wat hoger is. Die heb ik nog niet gemeten.
Nu snap ik meteen ook beter waarom er nu soms een transistor gebruikt wordt.

 

Natuurlijk mag je er vanuit gaan dat Graupner de zaakjes goed heeft uitgezocht. Daar komt bij dat de specificaties die de fabrikanten opgeven heel vaak aan de lage kant zijn. De werkelijke onderdelen kunnen vaak veel beter zijn. De meeste weerstanden hebben een tolerantie van 5%. Als je een hele reeks weerstanden zou gaan meten dan zal je merken dat de overgrote meerderheid ruimschoots binnen die 5% blijven. Vele zullen zelfs binnen de 2% zitten! Door de grenzen ruimer op te stellen dekken de fabrikanten zich dus een beetje in.
Persoonlijk zou ik niet voor die (te) simpele schakeling van Graupner kiezen. De redenen heb ik al uitgelegd. Met een iets andere schakeling en één extra weerstand en transistor los je alle "problemen" op en heb je mijnsinziens een meer betrouwbare schakeling.

 

Dat wordt dus zoiets als dit:

1 weerstand minder nodig. Bij 5V loopt er nu 8mA door de LED. De collectorstroom kan dan rond de 20mA zijn.

 

Deze schakeling zal wel werken maar nog niet zoals ik bedoel. De schakeling waar ik aan denk is deze:
Bij jou schakeling is Q1 als emittervolger geschakeld en wordt de spanning over de led en weerstand bepaald door de spanning op de basis van de transistor. De kans is groot dat die daardoor duidelijk lager is dan 5V en zodoende ook de stroom door de led.
Er zijn namelijk nogal wat ontvangers waarvan de uitgangspuls maar ongeveer 3V tot 3,5V is. De spanning over de weerstand en de led wordt dan 3,5-0,7 (de basis emmitter spanning van Q1) = 2,8V. Trek daar de ledspanning van 1V af en je houdt 1,8V over de weerstand over. De stroom door de weerstand, en dus ook de led, is dan 1,8/470 = 3,8mA. Veel winst heb je dus niet.
In de schakeling die ik bedoel schakel je de volledige 5V over de led en weerstand zodat je dan wel op de aangegeven 8mA uit komt. Je hebt wel een extra weerstand (R2) nodig. Bij sommige ontvangers kan je die weglaten maar er zijn ook ontvangers waarbij dat niet kan. Om de zaak universeel te houden zou ik hem dus gewoon plaatsen, ze kosten tenslotte niet veel.

 

Hoi Ernst,
Alweer bedankt voor het meedenken.
Ik heb ook eerst aan jouw idee gedacht. Alleen ik vind het wel een hele uitdaging om het zo klein mogelijk te maken. Dus toen ik deze site zag dacht ik dat het ook wel kleiner kon: http://home.tiscali.nl/homepagevictronic/electronica6.html
Ik zelf kwam uit op een hogere weerstand, misschien omdat ik maar voor de 8mA wilde gaan. Ik kan die weerstand natuurlijk ook verlagen.
Daarnaast denk ik dat de door jouw berekende 3,8mA ook wel voldoende is. De collectorstroom aan de uitgang van de optocoupler kan dan al (factor2,2) 8,4mA zijn. Moet toch wel voldoende zijn denk ik zo...

Dat de puls overigens maar 3 tot 3,5V was wist ik niet. Nooit gemeten eigenlijk.

Maar nu heb ik dus eigenlijk 3 princiepes die allemaal moeten kunnen werken. Ik ben er nog niet uit welke nu de definitieve gaat worden.. (ik heb er al 2 van de 1e concept in gebruik..)

 

Die 3,8mA zou inderdaad voldoende kunnen zijn maar ik houdt er niet van om alles zo op het randje te ontwerpen.
Je moet er overigens ook bij nadenken dat die 8,4mA collectorstroom nooit door de transistor van de optocoupler KAN gaan lopen. Wat er maximaal kan gaan lopen is 5V/1k2 = 4,2mA. Dit zou betekenen dat de transistor al echt helemaal open wordt gestuurd bij minder dan 3,8mA door de led. Er zou namelijk twee keer zoveel kunnen gaan lopen.
Alles bij elkaar zou het dus best kunnen werken maar zoals ik al schreef, ik persoonlijk zou minder op het randje gaan ziten.
Overigens kan je voor die weerstanden ook SMD types nemen. Dan nemen 2 stuks nog minder ruimte in dan 1 gewone. De hele schakeling (behalve de optocoupler) met SMD opbouwen is nog mooier maar dat is wel wat lastiger.