Optimale Eingangsbeschaltung für 24V µC Eingang

[Peter(TOO)]

also die P6KE30A hat eine Durchbruchspannung zwischen 28.5V und 31.5V nominal 30V das ist doch das entscheidende. Sie kann maximal einen Strompuls von 100A ableiten, aber da kommt es ja nicht drauf an.
Den Strom müsste man eben noch mit einem Widerstand begrenzen.

Richtig!
Aber was nutzen dir die 30A, wenn D1 da als Schmelzsicherung fungiert? Die 30A müssen ja durch D1 fliessen, oder wo sollen die her kommen?
Spätestens, wenn jemand etwas über 32V an den Eingang legt, wird der Strom nur durch die entsprechende Spannungsquelle begrenzt, bzw. das schwächste Glied im Strompfad, und dies ist D1.

Mehr als 2mA dürfen nicht über die LED fließen, die ist mit 2mA Nennstrom angegeben. Laut Datenblatt des PC817 müssten die 2mA aber ausreichend sein um den µC mit internem Pullup auf Masse zu ziehen.

Da du keinen Typ für die LED angibst, weiss man nichts von den 2mA Max.
Beim PC817 macht es noch einen Unterschied, welcher Buchstabe da folgt. Je nachdem liegt der minimale Übertragungsfaktor zwischen 50% und 200%.
Aber bei 50% liegt der Ic immer noch bei mindestens 1mA.

Der interne Pullup hat ja im ungünstigsten Fall 50K das heißt es kann max. ein Strom von 100µA fließen den ich mit dem PC817 schalten muss. Oder sehe ich das falsch?

Welcher µC ist es nun eigentlich, dazu finde ich gerade keine Aussage von dir??
Irgendeiner hat mal den ATmega8 in die Diskussion geworfen, aber PullUps sind nicht Standardisiert!
Beim ATmega8 liegt der Wert zwischen 20k und 50k.
Bei 20k sind das 250µA da sollte 1mA auch noch reichen.
Der Dunkelstrom des PC817 liegt bei maximal 1µA, da erzeugen die 50k (100µA) auch noch eine schöne logische 1.

ich könnte doch D1 entfallen lassen und Stattdessen R1 an die Stelle von D1 platzieren um den Strom für die Schaltung und für die TVS- oder Z-Diode zu begrenzen?

Das geht eben nicht!
Deine D2 leitet dann erst ab 30V Ströme ab. Wenn aber 30V an LED1 und OK1 anliegen, raucht da schon was
Eine Lösung habe ich die schon in #49 gegeben!
Bei dieser Lösung kannst du 40V am Eingang anlegen und es fliessen dann 46mA, allerdings liegt dann die Leistung im Widerstand D1 bei 1.6W

Mit einer P6KE10A läge die Spannung zwischen 9.5V und 10.5V, nominal bei 10V
D1 würden dann 24V-10V=14V abfallen.
An der Diode von OK1 fallen maximal 1.4V ab, von LED1 fehlen die Daten, setze ich auch mal mit 1,4V an.
10V-2.8V = 7.2V
7.2V/2mA=3,6k, also würde man da 3k9 als Normwert wählen.
Für D1 ergeben sich dann 14V/2mA =7k, Normwert 6k8.

Bei 40V am Eingang liegt dann die Verlustleistung in D1 maximal bei:
(40V-9.5V)²/6k8=136mW

Die Worst-Case Berechnung kannst du selbst durchführen.
1. Bei maximaler Spannung an D2 und minimalen Spannungen an LED1 und OK1 darf der Strom durch LED1 nicht über deren Maximalwert liegen.
2. Bei minimaler Spannung an D2 und maximaler an LED1 und OK1, muss der Strom noch reichen um den Pin sicher nach 0 zu ziehen.
3. Entsprechend muss man noch den Widerstand für D1 nachrechnen.

MfG Peter(TOO)