Transoptor jako wyłącznik

Potrzebuję zbudować jak najprostszy układ, który przy przesłonięciu szczeliny transoptora spowoduje zwarcie obwodu. Czyli coś takiego jak połączenie transoptora z przekaźnikiem. Szczelina odsłonięta - obwód wyłączony. Szczelina zasłonięta - obwód włączony.
Układ taki musiałby w porywach przełączać się do maksymalnie 50 razy na sekundę. Czy taką częstotliwość pracy będzie w stanie obsłużyć przekaźnik?
Zasilać coś takiego chciałbym z zasilacza 12V. Obwód, który będzie zwierany pracuje na 3,3V ze znikomym prądem.
Zasada działania, którą sobie wyobrażam wygląda jak na rysunku.

Czy to będzie działać? Jakich elementów (rezystory) tu brakuje i jakich układów powinienem użyć? Mam przekaźniki HFD27/012-S, czy będą działały z transoptorem, a jeśli tak to z jakim?
A może jest na to lepsze rozwiązanie?

Działać będzie, ale zamiast przekaźnika lepiej użyć tranzystora. Szczególnie, że dla tych parametrów nie będzie on obciążony.

W tym przypadku tranzystor lepszy... np. jakiś MOSFET LOGIC LEVEL...
Przynajmniej będzie bezgłośny układ

Tak sobie myślę, że tranzystor będzie miał większą żywotność od przekaźnika.

Czy zatem taki schemat jest OK?

Rozumiem, że napięcie z transoptora ma pójść na G tranzystora?

Problem w tym, że nie bardzo potrafię dobrać konkretny tranzystor i transoptor.
Czy oba elementy mogą pracować na 12V tak jak na moim rysunku (a może muszę użyć +5V)?
No i czy rzeczywiście żadnych rezystorów (czy innych elementów) nie potrzeba?

Co do idei wszystko ok. Schemat blokowy musi być jednak bardziej rozbudowany.
Na wejściu element optoelektroniczny następnie wzmacniacz z ustawianym progiem zadziałania i na końcu element wykonawczy. Optyki nie ma co omawiać. Jako wzmacniacz może być dowolny scalony wzmacniacz operacyjny np. 709, 741 etc. Elementem wykonawczym może tranzystor, kontaktron, triak

Dodano po 1 [minuty]:

Literatura i gotowe schematy w starej dobrej książce "Wzmacniacze operacyjne w zastosowaniach"

Popatrzyłem jeszcze raz na te swoje schematy i tak się zastanawiam, czy nie wystarczy sam transoptor? W końcu on ma już w środku tranzystor, który powinien robić za zworę. Po co nim sterować kolejny tranzystor, który będzie dopiero robił za zworę jeśli prądy są znikome.
Czy zatem mogę podejść do sprawy tak jak na tym schemacie?

Zasilam z jednej strony diodę transoptora, a na wyjściu dostaję przepływ prądu lub jego brak w zależności od przysłonięcia szczeliny.
Czy ja się mylę? Co tu może być nie tak?

Wracając do początku: jeśli przesłonięcie szczeliny transoptora ma powodować przyciągnięcie przekaźnika, to układ powinien wyglądać tak:

Fototranzystor przewodzi tylko wtedy, gdy jest oświetlony.
Co do ewentualnego zastosowania układu bez przekaźnika, to musisz nam pokazać schemat układu, do którego chcesz to podpiąć.

zetdeel wrote:

Co do ewentualnego zastosowania układu bez przekaźnika, to musisz nam pokazać schemat układu, do którego chcesz to podpiąć.

Konkretnie miałoby to być podłączone do sterownika PoKeys55 generując sygnał na pinie wejścia, który chcę zmapować w PoKeys pod konkretny klawisz. Zatem będzie tam potrzebne zwarcie działające jak przyciśnięcie klawisza.

Kolega zetdeel podał dobry schemat ideowy. Gdyby wysterowanie było zbyt małe to zamiast tranzystora wstaw wzmacniacz operacyjny. Transoptor wyłącznie separuje galwanicznie, ale nie ma wzmocnienia. Jego baza pracuje podobnie jak cyfrówka 0 lub 1 polaryzując złącze pn w kierunku przewodzenia

Jeśli klawiatura matrycowa, to przekaźnik będzie najłatwiejszy do zastosowania.
Szukaj czegoś takiego: http://sklep.avt.pl/p/pl/1386/przekaznik+celduc+12v+d31a5100.html

Problem w tym, że ma to dawać sygnał emulujący przycisk klawisza, natomiast cały układ działa tak, że w szczelinę transoptora będzie wchodziła przesłona z różną częstotliwością nawet do kilkunastu lub kilkudziesięciu razy na sekundę. Nie wiem czy przekaźnik to obsłuży i nie padnie po krótkim czasie. Dlatego myślałem, że układ elektroniczny bez przekaźnika zrobi to samo i będzie trwalszy.

Rozumiem, że przepływ prądu jest na wyjściu transoptora gdy szczelina jest otwarta, więc gdy przesłona nie wchodzi to mam zwarcie. W takim razie musi być odwrotnie. Przesłona wchodzi w szczelinę i wtedy daje zwarcie, wychodzi i przepływ ustaje. Czyli tak jakbym wciskał klawisz i go puszczał. Wyobrażam sobie to na przekaźniku rozwiernym, który daje zwarcie gdy nie płynie prąd sterujący z transoptora. Czyli jest rozwarty przy otwartej szczelinie.
Czy (i jak) da się to zrobić bez przekaźnika, który może być słabym punktem mechanicznym?

Dodano po 1 [godziny] 14 [minuty]:

Poczytałem parametry tego przekaźnika i widzę tam, że może pracować z częstotliwością 200 Hz. Czy mogę przyjąć, że dla moich 50 cykli na sekundę da radę?
Zmodyfikowałem również kolejny raz schemat na bazie Waszych sugestii. Jak to teraz wygląda?

Jaki transoptor powinienem wybrać? Mam TCST 1103 V69 040. Czy mogę go użyć w tym układzie?

pzygma wrote:

Kolega zetdeel podał dobry schemat ideowy. Gdyby wysterowanie było zbyt małe to zamiast tranzystora wstaw wzmacniacz operacyjny.

Tzn konkretnie jaki? Dla mnie to czarna magia. Jak nie mam symbolu to będzie kiepsko.
Czy np. UA741 będzie dobry? Jeśli tak to jak go wstawić w schemat?

Mi a 741 jest równie dobry jak każdy inny. Jedno wejście zamiast bazy tranzystora, drugie dla różnicy potencjału na masę przez dzielnik oporowy, wyjście na kolektor tranzystora . Plus i minus zasilania i co do zasady będzie ok.
Nie mam nic akurat pod ręką z gotowych schemacików. Myślę, że jutro coś zeskanuję i podrzucę. Pozdrawiam

TCST1103 jak najbardziej może być. Dla niego rezystor 4,7kΩ zamień na 10kΩ, a tranzystor na BC548C, BC549C lub BC550C (ważne, żeby miał grupę C).
Ewentualnie, bez przekaźnika, jeśli klawiatura nie jest typu matrycowego:

Może nie bardzo potrafię wyjaśnić co ma być sterowane tym transoptorem, więc jeszcze raz spróbuję.
Zasłonięcie szczeliny transoptora ma wygenerować impuls jakbym zwarł przełącznik mechaniczny. W dokumentacji do PoKeys wygląda to tak:

Jak robię to przełącznikiem krańcowym to działa. Chciałbym zamiast takowego przełącznika wstawić układ z transoptorem, który robiłby to samo.
Chodzi o przekazanie sygnału do PoKeys. Nie bardzo wiem jednak jaki prąd i o jakim napięciu płynie między wspomnianymi pinami 1-55 a masą.

Dodatkowo jest opisany również schemat połączenia transoptora na wejściu pinów PoKeys jak na tym rysunku:

Czy zatem mam rozumieć, że mogę podłączyć bezpośrednio mój transoptor TCST1103 do PoKeys z użyciem 2 rezystorów jak na schemacie (czy musiałbym dobierać inne rezystory)?
Czy na wejście nie szły by wtedy sygnały gdy szczelina jest otwarta? Ja potrzebuję na odwrót.
No i co to jest "+UB" na tym schemacie?

mac310 wrote:

...W dokumentacji do PoKeys wygląda to tak:

I ten schemacik wyjaśnia wszystko.
Wobec tego układ wygląda tak:

Dobór typu tranzystora - jak w moim poprzednim poscie.
+UB jest to po prostu dodatnie napięcie zasilania opisane w sposób ogólny (bez podania wartości). U Ciebie będzie to +12V, bo takim napięciem dysponujesz.

Widzę, że się nie zrozumieliśmy. Zastosowanie wzmacniacza operacyjnego do tego układu nie powinno być potrzebne, jednak miałem coś podrzucić, stąd link http://home.agh.edu.pl/~maziarz/LabPE/wzmacniacz.html
Co do oryginalnego Twojego schematu UB to plus zasilania. Układ działa tak :
na bazę tranzystora podawane jest napięcie polaryzujące 0,7V powodujące nasycenie złącza tranzystora i jego przewodzenie między emiterem a kolektorem. Załącza się tzw.masa i przekaźnik przewodzi. Dioda przy przekaźniku wygasza impulsy indukcyjne zabezpieczając cewkę przekaźnika i redukując zakłócenia. Prądy płynące przez cewkę przekaźnika są rzędu kilku/kilkudziesięciu miliamper. Zestyki K obciążone mogą być do prądu znamionowego określanego przez producenta przekaźnika.

zetdeel wrote:

Wobec tego układ wygląda tak:

A w takim razie przed wejściem na pin PoKeys nie trzeba już tego rezystora 390? Co się stanie jeśli przypadkiem ustawię pin jako wyjście i poda mi tam 3,3V? Nie uszkodzę wtedy tranzystora?

A drugie pytanie, jak zadziała ten układ?

Będzie działał na odwrót w stosunku do tego z dodatkowym tranzystorem?

mac310 wrote:

...A w takim razie przed wejściem na pin PoKeys nie trzeba już tego rezystora 390? Co się stanie jeśli przypadkiem ustawię pin jako wyjście i poda mi tam 3,3V? Nie uszkodzę wtedy tranzystora?

Jeśli obawiasz się, że taka sytuacja może zajść, zastosuj ten rezystor. Może się uszkodzić tranzystor, lub port mikrokontrolera.

mac310 wrote:

A drugie pytanie, jak zadziała ten układ?
Będzie działał na odwrót w stosunku do tego z dodatkowym tranzystorem?

Dokładnie tak. Dodatkowy tranzystor realizuje funkcję logiczną NOT.

zetdeel wrote:

mac310 wrote:

A drugie pytanie, jak zadziała ten układ?
Będzie działał na odwrót w stosunku do tego z dodatkowym tranzystorem?

Dokładnie tak. Dodatkowy tranzystor realizuje funkcję logiczną NOT.

Super, to mi chyba rozwiązuje problem. Finalny schemat do potwierdzenia:

Rozumiem, że mogę wziąć to zasilanie 3,3V bezpośrednio z PoKeys? On ma tam wyjścia 3,3V i 5V.
Czy prądowo to da radę gdy będę musiał podłączyć np. 4 albo 6 takich układów?

Schemat jest dobry. Zasilanie +3,3V weź z PoKeys. Przy 6-ciu takich układach prąd pobierany z linii zasilania +3,3V będzie mniejszy niż 1,5 mA. Ale powstaje problem z poborem prądu przez diody oświetlające transoptorów. Przy 6-ciu układach będzie to aż 120mA. Dlatego rozważ szeregowe połączenie diod. Wtedy prąd pobierany z linii zasilania +12V wyniesie tylko 20mA.
Od strony fototranzystorów nic się nie zmienia.

Jak policzyć wartość dla tego rezystora? Przy jednym transoptorze dałeś 560 omów, przy 4 - 330, a przy 6 - 180 omów.
To jaki rezystor ma być przy dwóch transoptorach?
Jedno "urządzenie" używa dwóch transoptorów. Takich urządzeń będzie 2 lub 3 jak sądzę więc zawsze transoptory będą musiały występować parami.

No i jeszcze pytanko czy mogę użyć zamiennie tranzystorów BC546/547/548? Widzę, że różni ich tylko Collector-emitter cut-off current Vce (odpowiednio 80V/50V/30V).

gdzie:
Uz - napięcie zasilania
Uf - napięcie przewodzenia diody
If - prąd przewodzenia diody
n - ilość diod w szeregu
Przyjmujesz: If=20ma; Uf=1,35V dla diody na podczerwień (IRED). Po wyliczeniu przyjmujesz najbliższą wartość rezystancji
z szeregu E24. Dla 2-ch diod w szeregu będzie 470Ω.
Standard EIA Decade Resistor Values Table.
Zobacz: FAQ Diody LED - zasilanie.
Tranzystory: BC547C, BC548C, BC549C, BC550C. Jeśli zastosujesz w/w tranzystory w grupie B, to rezystory w kolektorach fototranzystorów zmniejsz do 10kΩ.

mac310 wrote:

Popatrzyłem jeszcze raz na te swoje schematy i tak się zastanawiam, czy nie wystarczy sam transoptor? W końcu on ma już w środku tranzystor, który powinien robić za zworę.

Czy aby było w ten sposób, trzeba by określić prąd obciążenia, aby z kolei obliczyć rezystor Rc? Też nie rozumiem czemu tak by nie zadziałało. Pozdrawiam

Przemek4211 wrote:

Czy aby było w ten sposób, trzeba by określić prąd obciążenia, aby z kolei obliczyć rezystor Rc? Też nie rozumiem czemu tak by nie zadziałało. Pozdrawiam

Co tu do określania, skoro to ma sterowaś wejsciem jakiegoś procesora, na poziomie pojedynczych miliamperów, albo i mniej. Spadek napięcia na załączonym transoptorze (oświetlonym tranzystorze ) to dokladnie tyle ile na złaczu nasyconego tranzystora bipolarnego, czyli ok 0,4 V. No ale skoro Koledzy lubią komplikowac proste sprawy, niech sobie komplikują.