Problem bei Verteilerplatine mit Optokopplern

[rhododendron]

Hallo!

Ich bin gerade dabei die Verteilerplatine von AlKi [1] nachzubauen, um letztlich die Schrittmotorplatine RNStepp297 an den Parallelport anzuschließen. Dabei stosse ich aber auf ein Verständnisproblem. AlKi verwendet bei seinem Schaltplan(*) die Optokoppler SFH601-1. Im Datenblatt des Optokopplers [2] findet sich eine Durchlaßspannung von 1,25 V bei einem Durchlaßstrom von 60 mA. (Oder lese ich das Datenblatt falsch?) Im Datenblatt findet sich unter Abbildung 11 auch ein Diagramm Vf als Funktion von If.
Legt man die obigen Werte zu Grunde komme ich bei einer Spannung von 5 V des Parallelports auf einen Vorwiderstand von 62,5 Ω. AlKi gibt an, dass man Widerstände von 250 Ω verwenden soll.
Auf 250 Ω komme ich aber nur, wenn ich bei gleicher Durchlaßspannung einen Durchlaßstrom von 15 mA ansetze. Woher kommen diese Werte?

Im eigentlichen Schaltplan stehen zudem Dioden statt Widerstände vor den Optokopplern. Wie muss ich mir das erklären? Was passiert, wenn ich zwei Dioden in Reihe schalte, aber keinen Widerstand davor setze? Müsste dann nicht ein unbegrenzter Strom fließen?

Wie man sicherlich erkennt, habe ich mich gerade erst in das Thema Elektronik eingelesen, daher würde ich mich über Hilfe freuen.

Liebe Grüße,
Michael

(*): Im eigentlichen Schaltplan stehen sogar nur die Optokoppler PC 817, im Fließtext dagegen durchweg nur die SFH601-1.

[1]: https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=287057#287057
[2]: http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/166/486652_DS.pdf

[Besserwessi]

Die 60 mA beim Optokoppler sind der maximale Strom. Mehr darf nicht. Zum schalten reicht aber auch weniger Strom, z.B. die genannten 15 mA, oder auch etwas weniger. Bei den LPT Ports ist muss man auch schon eher damit rechnen das noch weniger Strom fließt. Die 250 Ohm (15 mA) sind eher danach berechnet das nicht mehr Strom fließt als der LPT Port vertragen kann.

Es könnte auch mit den 2 Dioden gehen, weil die meisten LPT Ports den Ausgangsstrom auf irgendwas zwischen 2 mA und 20 mA begrenzen auch im Kurzschlussfall. So richtig schön ist das aber nicht, denn es hängt vom PC ab, ob der eventuell Schaden nimmt.

[rhododendron]

Hmm... Danke für die Aufklärung.

Das eigentliche Ziel, den PC via Optokoppler zu schützen, verfehlt man dadurch ja irgendwie, oder?
Meintest Du, dass der PC im Kurzschlußfall beschädigt werden könnte oder schon wenn 20 mA fließen?

Reicht der Optokoppler denn auch um bei 2 mA zu schalten oder was müsste ich tun, damit bei einer geringeren Stromstärke geschaltet werden kann? Mit entsprechenden Transistoren und einer separaten Stromquelle vor den Optokopplern?
Welches Diagramm im Datenblatt gibt mir darüber Aufschluß ob der Optokoppler bei geringen Strömen schaltet? Diagramm 5 für 25 °C zeigt doch für Kurve 1, dass bei einem Durchlaßstrom von 5 mA 25 mA vom Kollektor zum Emitter fließen können, oder?

[PICture]

Hallo!

Es gibt auch LPT's mit "open collector" die nur auf GND schalten können. Ich habe immer "Pull up's" 4,7 k verwendet um unabhängig von Art der LPT zu sein. Weiter könnte man Transistoren bzw. Treiber z.B. ULN200X schalten.

MfG

[Besserwessi]

Die meisten LPT Ports sind sogar kurzschlussfest, nur halt leider nicht alle. Das eigentliche Problem am Port sind eher Entladungen oder überspannungen, z.B. ESD. Da hilft natürlich das die Optokoppler keine externe Versorgung brauchen.

Bei mir ist die Beschaltung für die Eingänge der Optokoppler meistens auch nur ein Widerstand (z.B. 330 Ohm) und selten noch eine Diode Parallel zum Optokoppler als Schutz vor negativer Spannung (z.B: für RS232).

Um zu sehen welchen Strom der OK braucht, dient als erster Hinweis der Parameter CTR (Stromverhältnis). Der Strom der auf der Ausgangsseite fließen kann ist in etwa proportional zum Strom durch die LED. Wenn man z.B. ein CTR von 50% hat, hat man bei 1 mA durch die LED auf der Ausgangsseite maximal 0,5 mA Strom. Für 5 V Versorgung sollte der Widerstand als Pullup/Pulldown dann nicht kleiner als 10 K sein.

Bei Betrieb mit wenig Strom und großem Widerstand werden die OK langsamer. Wenn es trotz wenig Strom am Eingang schnell sein muss, sind die 6N137-139 eine gute Wahl.