フォトカプラの選定と使い方

整流器を使っているのですが、整流器のトラブルが時々あるため、整流器の持つ、エラー出力機能を使って、ブザーを鳴らしたいと思います。
エラー出力が、接点ならば、質問するまでもなかったのですが、整流器の取説を見ると、フォトカプラ出力で、SINK電流　５mＡ以下と書いてあります。また、接続例として載っている回路も、フォトカプラを使うように指示されています。
そこで、フォトカプラを使って、最終的にブザーを鳴らすためリレーを動作させたいと思い、無い知識と知恵を絞って、ここまで回路図を考えました。ところが、フォトカプラを調べると種類も多くあり、またデータシートを見ても専門用語ばかりで、壁に当たってしまいました。
そこで質問です。こんな回路で、リレーは動作するでしょうか。また、フォトカプラは、どんなものを選んだらよいのでしょうか？
なおリレーは、最終的には、OMRONのMY2を使いますが、フォトカプラで直接はさすがに無理だと思い、OMRONのG5V-1を動作できればOKです。
また、手元に先人の残した、PC817が有るのですが、これが使えるなら使いたいです。更に、参考までに、整流器取説の接続例も載せます。

No.1 回答者： xpopo 回答日時： 2015/10/06 21:21

今晩は。

　まず、リレーOMRONのG5V-1はこちら（https://www.omron.co.jp/ecb/products/pry/111/g5v …）にカタログ（デタシート）がありますが、

１）　まずこのリレーのコイルの抵抗値RLを計算します。
　計算の条件はデータシートより高感度コイル 150mWと使用電圧Vcc＝１２Vより、抵抗RLは
　　　RL=（１２V＾２）／150ｍW＝960Ω
と計算されます。

２）このリレーを１２Vで駆動されるときの電流ILは
　　　IL＝１２V／960Ω＝0.0125A＝12.5mA
これがリレーを駆動するのに必要な電流です。

３）フォトカプラPC817の特性を考える。
　このフォトカプラのデータシートはこちら（http://mkpochtoi.narod.ru/pc817_ds.pdf）にあります。
この場合、特性で重要なのはフォトカプラの入－出力間の伝達ゲインです。データーシートの2ページのElectro-optical Characteristicsの表の中にあるCurrent transfer ratio CTRの項目が伝達ゲインを表してます。
　データシートで伝達ゲインCTRは　IF = 5mA, V CE = 5V　の条件で　最小：５０％、最大６００％　と記載されてます。
この意味は入力として入力の発光ダイオードに5mAの電流を流した時に出力としてのフォトトランジスタのコレクターエミッタ間に流れる電流が
最小で5mAの50%、即ち2.5mA、最大で5mAの６００％、即ち30mAということになります。
　ここでリレーの駆動には12.5mA必要です。最低でもこのフォトカプラで12.5mA流せないとリレーは正しく動作させられないことになります。
ということはフォトカプラの入力（発光ダイオードに必要な電流）は12.5mAの2倍、

　つまり25mA流さないといけないということになります。

ここで整流器のフォトカプラ出力で、SINK電流　５mＡ以下　という仕様がありますのでこの電流で外部のフォトカプラPC817を駆動しても電流が２０ｍAも足りないことになります。この不足分はなにがしかの工夫で対策しないとPC８１７を動かしてリレーOMRONのG5V-1を駆動できません。

対策としてはトランジスタを使って電流を25mA以上流すように変更することです。その対策回路をこちら（http://yahoo.jp/box/nMepA0）にアップしておきます。

この回答へのお礼

丁寧な回答の上、対策まで示していただき、ありがとうございました。この回路の通り作ればよいと思えばいいでしょうか？
また、甘えついでにさらに質問ですが、
もし、PC817やG5V-1にこだわらなければ、もっとシンプルな構成も可能だったりするんでしょうか？できましたら、ご教授願います。m(__)m

お礼日時：2015/10/07 11:12

No.2 回答者： xpopo 回答日時： 2015/10/07 11:40

回答NO.1です。

回答へのお礼ありがとうございます。お礼の欄でのご質問に下記のとおり回答いたします。

＞この回路の通り作ればよいと思えばいいでしょうか？

＜＜回答＞＞そうですね。この回路の通り作ればよいと思います。

＞もし、PC817やG5V-1にこだわらなければ、もっとシンプルな構成も可能だったりするんでしょうか？

＜＜回答＞＞もっとシンプルな構成も可能です。こちら（http://yahoo.jp/box/r_OQ4v）に回路と動作シミュレーションの結果を示します。
抵抗2本＋トランジスタ1本＋ダイオードで実現できます。

No.3 回答者： xpopo 回答日時： 2015/10/07 17:47

回答NO.1です。

もっともなシンプルな構成の追加です。

こちら（http://yahoo.jp/box/NTt4-r）の回路に示しますようにダーリントントランジスタを使えば直接OMRONのMY2を駆動できます。

尚、ダーリントントランジスタは、例えば２ＳＣ４８１１が使えてこちら（http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04703/）で入手可能です。

この回答へのお礼

引き続き丁寧な回答ありがとうございます。
どの回路で作るか、決めかねていますが、最後にもう一つだけ質問してもよろしいでしょうか？
当方、リレー回路は、わずかですが経験があり、これまでいくつか制御系の回路を作った経験があります。そのため、今回の整流器・・の回路作成の支持を受けたのですが、半導体、特にトランジスタやダイオードは、全く使ったことがありません。半分勉強がてらと思って着手したのですが、恥ずかしながら、今回の顛末となりました。
そこで質問ですが、ご教授いただいた回路で、一番定番なのはどれでしょうか？
また、今後、よく似たことをする場合、一番応用が利くのはドレでしょうか？

お礼日時：2015/10/08 09:49

No.4 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2015/10/08 16:16

回答NO.1です。

回答NO.3へのお礼ありがとうございます。お礼の欄での質問について下記に回答いたします。

＞ご教授いただいた回路で、一番定番なのはどれでしょうか？
＞また、今後、よく似たことをする場合、一番応用が利くのはドレでしょうか？

＜＜回答＞＞定番の回路っという意味ではNO.3で示したダーリントントランジスタでリレーを直接駆動する回路じゃないでしょうか。
　　また、一番応用が利くという意味でもNO.3の回路じゃないでしょうか。ダーリントントランジスタで駆動するのでかなりコイル抵抗の小さいリレー（コイル電流で300ｍA程度）まで駆動することができます。

この回答へのお礼

繰り返しのご回答、ありがとうございました。
まだ、どの回路にするか決めかねていますが、今後のことも含め、参考にさせていただきます。ありがとうございました。

お礼日時：2015/10/08 17:06