Оптоцоуплер: његови типови и разна примена у једносмерним / наизменичним круговима

Опто-спрежник је електронска компонента која преноси електричне сигнале између два изолована кола. Оптоцоуплер се назива и Оптоизолатор, фото спојница или оптички изолатор.

Оптоцоуплер се често користи у круговима, посебно у круговима ниског напона или високо осетљивим на буку, за изолацију кола како би се спречиле шансе електричног судара или искључили нежељени звукови. На садашњем комерцијалном тржишту можемо купити опто-спојницу са улазом од 10 кВ до 20 кВ за излазни напонски капацитет, са спецификацијом прелазних напона од 25 кВ / уС.

Унутрашња структура оптопарника

Ово је унутрашња структура опто-спојнице. На левој страни су изложени пин 1 и пин 2, то је ЛЕД ( диода која емитује светлост), ЛЕД емитује инфрацрвену светлост на фотоосетљиви транзисторна десној страни. Фото-транзистор пребацује излазни склоп помоћу колектора и емитора, исто као и типични БЈТ транзистори. Интензитет ЛЕД диоде директно контролише фото-транзистор. Будући да ЛЕД може да се контролише различитим склоповима, а фото транзистор може да контролише различита кола, тако да два независна кола могу да се контролишу помоћу Оптоцоуплер-а. Такође, између фото-транзистора и инфрацрвене ЛЕД диоде је простор провидан и непроводљив материјал; електрично изолује два различита кола. Издубљени простор између ЛЕД-а и фото-транзистора може се направити помоћу стакла, ваздуха или прозирне пластике, електрична изолација је много већа, обично 10 кВ или више.

Врсте оптопарника

Постоји много различитих врста оптопарника који су комерцијално доступни на основу њихових потреба и могућности пребацивања. У зависности од употребе, доступне су углавном четири врсте оптопарника.

Опто-спојница која користи Пхото Трансистор.
Опто-спојница која користи Пхото Дарлингтон транзистор.
Опто-спојница која користи Пхото ТРИАЦ.
Опто-спојница која користи Пхото СЦР.

Фото-транзисторски оптопар

На горњој слици приказана је унутрашња конструкција унутар фото-транзисторског оптопарника. Тип транзистора може бити било шта било ПНП или НПН.

Фото-транзистор може бити два типа, у зависности од доступности излазног пина. На другој слици лево налази се додатни пин који је изнутра повезан са базом транзистора. Овај пин 6 се користи за контролу осетљивости фото-транзистора. Често се пин користи за повезивање са масом или негативом помоћу отпора велике вредности. У овој конфигурацији лажним активирањем услед буке или електричних пролазних појава може се ефикасно управљати.

Такође, пре употребе оптичког спрежника на бази фото-транзистора, корисник мора знати максималну оцену транзистора. ПЦ816, ПЦ817, ЛТВ817, К847ПХ су малобројни оптички спрежници засновани на фото-транзисторима. Фотографија - Оптички спрежник заснован на транзистору користи се у изолацији везаној за једносмерни круг.

Фото-дарлингтонски транзисторски оптопар

На горњој слици су две врсте симбола, приказана је унутрашња конструкција оптичке спојнице засноване на Пхото-Дарлингтону.

Дарлингтон транзистор је два пара транзистора, при чему један транзистор контролише другу базу транзистора. У овој конфигурацији Дарлингтон транзистор пружа високу способност појачања. Као и обично, ЛЕД емитује инфрацрвену лед диоду и контролише базу парног транзистора.

Ова врста оптичке спреге такође се користи у изолацијском подручју везаном за једносмерни круг. Шести пин који је изнутра повезан са базом транзистора, користи се за контролу осетљивости транзистора, као што је претходно објашњено у опису фото-транзистора. 4Н32, 4Н33, Х21Б1, Х21Б2, Х21Б3 је неколико примера оптичких спојница заснованих на Дарлингтону.

Пхото-ТРИАЦ Оптоцоуплер

На горњој слици приказана је унутрашња конструкција или оптичка спојница заснована на ТРИАЦ -у.

ТРИАЦ се углавном користи тамо где је потребна контрола или пребацивање засновано на АЦ. ЛЕД се може контролисати помоћу једносмерне струје, а ТРИАЦ који се користи за контролу АЦ. Опто-спојница и у овом случају пружа изврсну изолацију. Ево једне Триац апликације. Примери оптичке спојнице засноване на фото-ТРИАЦ су ИЛ420 , 4Н35 итд. Примери су оптичке спојнице засноване на ТРИАЦ-у.

Оптоцоуплер заснован на Пхото-СЦР

СЦР постоље за силиконски контролисани исправљач, СЦР се назива и тиристор. На горњој слици приказана је унутрашња конструкција оптичке спојнице засноване на Пхото-СЦР. Исто као и код осталих оптичких спојница, ЛЕД зраче инфрацрвено. СЦР се контролише интензитетом ЛЕД диоде. Опто-спојница заснована на Пхото-СЦР која се користи у струјним круговима повезаним са наизменичном струјом. Овде сазнајте више о Тиристору.

Неколико примера оптичких спојница заснованих на фото-СЦР-у су: - МОЦ3071, ИЛ400, МОЦ3072 итд.

Примене Оптоцоуплера

Као што је претходно речено, неколико оптопарника који се користе у једносмерном кругу и неколико оптопарника који се користе у операцијама повезаним са наизменичном струјом. Како Оптоцоуплер не дозвољава директну електричну везу између две стране, главна примена Оптоцоуплера је изолација два кола.

Од пребацивања друге апликације, исто као и тамо где се транзистор може користити за пребацивање апликације, може се користити Оптоцоуплер. Може се користити у разним операцијама повезаним са микроконтролером, где се дигитални импулси или аналогне информације потребне из високонапонског кола, Оптоцоуплер могу користити за изврсну изолацију између ова два.

Опто-спојница се може користити за откривање наизменичне струје, радње повезане са ДЦ контролом. Погледајмо неколико примена опто-транзистора.

Оптопарник за пребацивање једносмерног круга:

У горњем кругу се користи оптички спрежник заснован на фото-транзистору. Деловаће као типични транзисторски прекидач. У шеми се користи оптички спрежник ПЦ817 заснован на фото-транзистору. Инфра-црвени ЛЕД ће се контролисати помоћу прекидача С1. Када је прекидач укључен, извор напајања од 9В ће ЛЕД испоручивати струју преко отпорника за ограничавање струје 10к. Интензитет контролише Р1 отпорник. Ако променимо вредност и умањимо отпор, интензитет ЛЕД-а ће бити висок што ће транзистор постићи великим.

С друге стране, транзистор је фото-транзистор који контролише интерни инфрацрвени лед, када ЛЕД емитује инфрацрвено светло, фото-транзистор ће контактирати и ВОУТ ће бити 0 искључујући преко њега повезан терет. Потребно је имати на уму да је према техничком листу колекторска струја транзистора 50мА. Р2 пружа ВОУТ 5в. Р2 је пулл-уп отпорник.

Пребацивање ЛЕД-а помоћу оптичке спојнице можете видети у доњем видеу…

У овој конфигурацији опто-спојница заснована на фото-транзистору може се користити са микроконтролером за откривање импулса или прекида.

Оптопарник за откривање наизменичног напона:

Овде је приказано друго коло за откривање наизменичног напона. Инфрацрвени ЛЕД се контролише помоћу два 100к отпорника. Два отпорника од 100к која се користе уместо једног отпорника од 200к су за додатну сигурност у условима кратког споја. ЛЕД је повезан преко зидне утичнице (Л) и неутралне линије (Н). Када се притисне С1, лед почиње да емитује инфрацрвено светло. Фото транзистор даје одговор и претвара ВОУТ са 5В на 0В.

У овој конфигурацији опто-спојница може бити повезана преко нисконапонског кола, попут микроконтролера, где је потребна детекција наизменичног напона. Излаз ће произвести квадратни импулс од високог до ниског.

Од сада се прво коло користи за управљање или пребацивање једносмерног круга, а друго је за откривање круга наизменичне струје и управљање или пребацивање једносмерног круга. Даље ћемо видети контролу наизменичног кола помоћу једносмерног круга.

Оптопарник за управљање наизменичним кругом помоћу једносмерног напона:

У горњем кругу ЛЕД се поново контролише помоћу 9В батерије кроз 10к отпорник и стање прекидача. На другој страни се користи оптичка спојница заснована на фото-ТРИАЦ, која контролише АЦ ЛАМПУ из 220В АЦ утичнице. Отпорник 68Р користи се за управљање БТ136 ТРИАЦ којим управља фото-ТРИАЦ унутар јединице опто-спојнице.

Ова врста конфигурације користи се за контролу електричних уређаја помоћу нисконапонских кола. ИЛ420 се користи у горњој шеми која представља опто-спојницу засновану на фото-ТРИАЦ-у.

Осим ове врсте кола, оптички спрежник се може користити у СМПС за слање информација о кратком споју или прекомерном стању секундарне стране на примарну страну.

Ако желите да видите Оптоцоуплер ИЦ у стварности, проверите доле кола:

Увод у Оцтоцоуплер и повезивање са АТмега8
Мерач претплаћене енергије користећи ГСМ и Ардуино
ИЦ даљински управљани ТРИАЦ димер круг
Хитно светло Распберри Пи са детектором затамњености и мрежом наизменичне струје
ИР даљинска контрола кућне аутоматизације помоћу ПИЦ микроконтролера