DDW / DDL Galvanische Trennung der seriellen Schnittstelle

Das größte Problem bei der Verwendung von DDW / DDL und anderer Software welche das Digitalsignal direkt an der PC schnittstelle erzeugt ist die fehlende (und vorgeschriebene) galvanische Trennung der Stromkreise PC <–> Anlage. Zu diesem Zweck habe ich die folgende Schaltung entwickelt welche sich recht einfach nachbauen lässt.

Das PC Signal wird mittels zweier Optokopplern übertragen. Obwohl die Typen CNY17f2 in der Schaltung funktionieren wird das Digitalsignal aufgrund der beschränkten Slew-Rate sehr abgerundet. Daher erfolgte in der aktuellen version der Wechsel zum 4n35. Bitte immer zwei Optokoppler vom gleichen Hersteller verwenden um Probleme (unterschiedliche RISE Timings) zu vermeiden.

Schaltungsbeschreibung:

Während einem High-Pegel leitet OK 1 und zieht das Ausgangspotential nach ~ +20 V DC. D2 sorgt dafür das OK 1 in diesem Moment keine hohe Inversspannung am Eingang bekommt in dem die Spannung durch die Diode quasi kurzgeschlossen wird ( 0,6V ). Bei m LOW Pegel verhält es sich gerade andersrum.

Die positive und negative Hilfsspannung wird mittels Einweggleichrichtung erzeugt. Da kein nenneswerter Strom fließt kann man mit nur einer Halbwelle pro Spannungsseite gut leben.

Schaltplan um das Digitalsignal optisch zu trennen

Signal IN -> PIN 3 der seriellen PC Schnittstelle (bei 9 Pol Anschlüssen)
MASSE_EINGANG -> PIN 5 der seriellen PC Schnittstelle (bei 9 Pol Anschlüssen)

LICHTSTROM -> Lichtstromausgang Trafos (es kann auch der Trafo vom Booster sein) (GELB)
MASSE_ANLAGE -> Anlagen Masse (der Trafo muss auch auf dieser Masse liegen) (BRAUN)
FAHRSTROM_AUSGANG -> (ROT) Digitalsignal zum Delta (oder anderen Boostern)

Es können an den Fahrstrom Ausgang natürlich mehrere Deltas parallel betrieben werden.

Die Bauteilwerte sind dabei relativ unkritisch:
D1/D2 müssen UF Typen sein, da das Digitalsignal, wie der Name schon asoziiert ein Rechtecksignal mit entsprechend steilen Flanken ist.
D3 / D4 müssen, da sie nur einen Sinus gleichrichten keine schnellen Diodentypen sein, es schadet aber auch nicht diese zu verwenden
R2/R3 können auch Widerstandswerte im Bereich 1k..10k Ohm sein.
C1/C2 müssen mindestens 35V Typen sein (25V ist sehr grenzwertig).

Bitte beachten Sie dass der Nachbau auf eigene Gefahr erfolgt und wir keinerlei Haftung für etwaige Schäden übernehmen.
Schaltung (c) by Philipp Kolb. Frei zur privaten nicht kommerziellen Verwendung.