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Thema: Blitzschaltung mit µC schalten: Optokoppler oder Optotriac?

  1. #1
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    Blitzschaltung mit µC schalten: Optokoppler oder Optotriac?

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    Hallo Forum!

    Ich bin schon ziemlich lang hier angemeldet und habe schon oft hilfreiche Lösungen für meine Probleme gefunden. Nun aber steh ich auf dem Schlauch und es wird Zeit für meinen ersten Post:

    Es geht um einen Tochterblitz. Ein AVR detektiert verschiedene Ereignisse (Blitz meiner Kamera, Geräusche, Unterbrechen einer Lichtschranke usw.) und zündet dementsprechend einen Blitz. Dieser kommt von einer Einwegkamera, es soll jedoch auch ein normales Blitzgerät angeschlossen werden können.
    Nun das Problem: der Blitz von der Einwegkamera hat ja eine Zündspannung (damit meine ich jetzt die Spannung VOR der Zündspule bzw. am Kondensator) von ca. 300 V, was auch für die Triggerspannung älterer externer Blitzgeräte zutrifft. Jetzt ist mir hier nicht ganz klar, wie ich das am besten zünde. Bis jetzt hab ich zwei Möglichkeiten gesehen:

    1: Optokoppler am µC-Ausgang, wie z.B. hier: http://www.roboternetz.de/phpBB2/zei...t=tochterblitz. Die Optokoppler, die hier verwendet werden, haben allerdings nur eine Sperrspannung von 35 V soweit ich das gesehen hab und ich konnte auch nicht wirklich andere finden mit viel höheren Sperrspannungen. Heißt das, sie werden hier nur als "Sicherung" benutzt, sodass, falls man mal aus Versehen ein Blitzgerät mit hoher Triggerspannung anschließt, nur der Optokoppler kaputt geht und nicht auch der Rest der Schaltung? Ansonsten sehe ich hier keinen Sinn drin.

    2: Optotriac. Diese Lösung sieht man ziemlich oft, z.B. hier: www.thomaspfeifer.net unter AVR-Projekte. Optotriacs gibt es, soweit ich gesehen hab, auch mit 300 V Sperrspannung, wäre also besser als ein Optokoppler. Hier hab ich allerdings das Problem, dass der Optotriac ja erst beim Nulldurchgang wieder sperrt. Wenn ich da meinen Canon Blitz anschließe, der seine geringe Triggerspannung die ganze Zeit aufrecht erhält, bleibt der Triac immer durchgeschaltet und ich kann keinen zweiten Blitz triggern. Wieso funktioniert das bei anderen?

    Die Lösung muss wahrscheinlich ein Optokoppler sein, der einen Transistor steuert, allerdings hab ich das noch nirgendwo gesehen. Und ich weiß nicht genau, welche Art von Transistor ich nehmen soll (MosFet, Darlington, ...?).

    Ich hoffe das erscheint nun nicht zu verwirrt und Ihr könnt ein wenig Licht uns Dunkel bringen.

    Danke und viele Grüße,
    paul

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Re: Blitzschaltung mit µC schalten: Optokoppler oder Optotri

    Zitat Zitat von paule
    .... Jetzt ist mir hier nicht ganz klar, wie ich das am besten zünde ...
    Lies vielleicht mal (klick) hier nach. Dann gäbe es noch den Artikel "Trigger-Blitz" bei elo. Und schließlich noch den Thread von Andree-HB. Vielleicht hilft etwas davon?
    Ciao sagt der JoeamBerg

  3. #3
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    Muss es den unbedingt galvanisch getrennt sein? Eventuell reicht es ja aus, einfach einen Transistor mit hinreichend hoher Sperrspannung zu verwenden, der dann mit einem Widerstand durch den µC eingeschaltet wird.

    Wenn es galvanisch getrennt sein soll, dann könnte man eine Darlington-Schaltung aus einem Optokoppler und einem NPN-Tranistor aufbauen.

  4. #4
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Vielen Dank schonmal für die Antworten!

    @ oberallgeier:
    Den c't Artikel kenn ich schon, da wird ein Optotriac verwendet, der MOC3020. Den hab ich mir auch besorgt, nur leider hab ich danach erst herausbekommen, was eigentlich ein Triac ist und dass dieser erst bei einer Spannung von 0V an der Ausgangsseite wieder sperrt. Damit funktionert dann wie gesagt mein Canon Blitz nicht.

    Der Elo Artikel sagt mir leider nichts, ich sehe nicht, wo der Triggerausgang ist.

    Und den Thread von Andree-HB hab ich ja oben schon genannt, da ist mir nur nicht klar, ob die verwendeten Optokoppler wie oben beschrieben einfach nur der galvanischen Trennung vom Rest der Schaltung im Notfall (jemand schließt unwissend einen Blitz mit zu hoher Triggerspannung an) dienen und garnicht in der Lage sind, eine Triggerspannung von 300 V zu schalten sondern dann kaputt gehen.

    @ Jakob L.
    Die galvanische Trennung möchte ich schon haben, allein schon, um den Bereich der Schaltung an dem potentiell Hochspannung anliegen könnte möglichst klein zu halten.

    Der Hinweis auf die Darlingtonschaltung hilft mir schon weiter. Heißt Darlington allgemein, dass man zwei Transistoren quasi hintereinanderschaltet, also in diesem Fall den aus dem Optokoppler mit dem NPN?
    Wenn ja, wie sollte man die beiden Bauteile dimensionieren? Auf welche Kenngrößen kommt es an?

    Eine andere Frage ist mir grad noch eingefallen. In dem Blitz von so einer Einwegkamera wird ja die Blitzröhre erstmal ionisiert indem ein kleiner 22nF Kondensator an dem die 300 V anliegen in die Zündspule entladen wird, die dann mehrere kV erzeugt (siehe Bild von der Zündschaltung):



    Der Taster im Schaltplan muss ja dann mein Transistor sein. Liegen an dem nun wirklich nur die 300 V an oder entstehen da noch viel höhere Induktionsspannungen beim Blitzen, die der Transistor auch überleben muss?

  5. #5
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    Eine noch nicht genannte Moglichkeit wäre es die Kopplung nicht per Optokoppler, sonder per Übertrager (z.B. Stromkompensierte Drossel) zu erzeugen. Hinter dem Übertrager sollte die Leistung reichen um damit kurzzeitig einen Spannungsfesten Transistor (ggf. auch ein Darlington) anzusteuern.

  6. #6
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    Zitat Zitat von paule
    Der Hinweis auf die Darlingtonschaltung hilft mir schon weiter. Heißt Darlington allgemein, dass man zwei Transistoren quasi hintereinanderschaltet, also in diesem Fall den aus dem Optokoppler mit dem NPN?
    Wenn ja, wie sollte man die beiden Bauteile dimensionieren? Auf welche Kenngrößen kommt es an?
    Ja. Der Ausgang des Optokopplers wird einfach zwischen Kollektor und Basis des Schalttransistors geschaltet. Die Dimensionierung ist dabei relativ unkritisch. Entscheidend ist, dass der Transistor die nötige Sperrspannung aushält. Ein wahrscheinlich passender Transistor wäre der BD410.

    Zitat Zitat von paule
    Der Taster im Schaltplan muss ja dann mein Transistor sein. Liegen an dem nun wirklich nur die 300 V an oder entstehen da noch viel höhere Induktionsspannungen beim Blitzen, die der Transistor auch überleben muss?
    Die Spule bildet zusammen mit dem 22 nF Kondensator einen Schwingkreis, durch den eine negative Spannung zwischen Kollektor und Emitter des Transistors auftreten kann. Dies kann zu einer Zerstörung des Transistors führen. Zum Schutz würde ich einfach noch eine Diode zwischen Emitter und Kollektor schalten.

  7. #7
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    So ohne weiteres kann man mit dem extra Transistor die Spannugsfestigkeit nicht höher kreigen als die des Optokopplers. Damit das geht müßte man schon eine Schaltung mit Widerstand, Zenerdiode und Elko nutzen: über den Widerstand (z.B. 500 K) und Elko wird eine Hilfsspannung von z.B. 5-10 V gewonnen, ohne das viel Strom fließt, die dann für den Basisstrom genutzt werden kann.

  8. #8
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    @ Jakob L.
    Das hört sich doch schon gut an, vielen Dank für die Empfehlung des Transistors.

    @ Bessiwessi
    Ich hab mir das nach dem Vorschlag von Jakob L. so vorgestellt (Diode zur Absicherung gegen negative Spannung am Transistor fehlt im Bild noch):



    Was meinst du geht da nun genau nicht? Ich habe deinen Einwand noch nicht ganz verstanden um ehrlich zu sein.

  9. #9
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    Hallo!

    Weil durch den Schalter muss der Strom in beiden Richtungen fliessen, so wie der Jakob L. geschrieben hat, wäre ein Triac sicher besser als ein Transistor.

    Als einfachste Lösung finde ich genug spannungsfesten und stromfesten Relais. Wenn man geeigneten Reedrelais finden könnte, ist er (meistens mit schon integrierter Freilaufdiode) von einem µC direkt ansteuerbar.

    MfG

  10. #10
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    durch den Schalter muss der Strom in beiden Richtungen fliessen
    Das macht Sinn, wenns ein Schwingkreis zwischen Kondensator und Spule ist.
    Beim Triac besteht ja dann nicht das Problem, dass ich ihn nicht wieder gesperrt bekomme, wie ich vorher dachte, denn der Schwingkreis hat ja auch nen Nulldurchgang.

    Jetzt brauch ich nur noch nen Triac mit mehr als 300V Sperrspannung, werd mal suchen.

    Beim Relais denke ich sind die Ansprechzeiten zu hoch, laut Wikipedia im Millisekundenbereich. Wenn ich da mit 1/200 s belichten möchte wirds bestimmt schon schwer das noch synchronisiert zu bekommen.

    Nochmal eine Frage zu der Variante mit Transistor, die mir eigentlich noch am meisten zusagt, da ich auch mein normales Blitzgerät einfach anschließen könnte: Würde es denn so funktionieren mit Diode um die negativen Spannungen vom Transistor abzublocken wie Jakob L. schreibt?

    Schönen Dank schonmal!

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