Optoizolatoarele sau opto-cuplatoarele sunt formate dintr-un dispozitiv emițător de lumină și un dispozitiv sensibil la lumină, toate înfășurate într-un singur pachet, dar fără conexiune electrică între cele două, doar un fascicul de lumină. Emițătorul de lumină este aproape întotdeauna un LED. Dispozitivul sensibil la lumină poate fi o fotodiodă, fototranzistor sau mai multe dispozitive ezoterice, cum ar fi tiristoarele, TRIAC-urile etc.
O mulțime de echipamente electronice folosesc în zilele noastre un cuplaj optic în circuit. Un cuplaj optic sau uneori denumit izolator optic permite două circuite să schimbe semnale, dar rămân izolate electric. Acest lucru se realizează de obicei prin utilizarea luminii pentru a retransmite semnalul. Proiectarea standard a circuitelor de cuplare optică folosește un LED care strălucește pe un fototransistor - de obicei este un tranzistor npn și nu pnp. Semnalul este aplicat LED-ului, care apoi luminează pe tranzistorul din IC.
Lumina este proporțională cu semnalul, astfel încât semnalul este astfel transferat la foto-tranzistor. Cuplajele optice pot fi, de asemenea, disponibile în câteva module, cum ar fi SCR, fotodiodele, TRIAC al altor comutatoare semiconductoare ca ieșire și lămpi incandescente, becuri cu neon sau altă sursă de lumină.
Cel mai frecvent utilizat este un opto-cuplaj MOC3021 o combinație de tip LED diac. Acest IC este interfațat cu un microcontroler și un LED este conectat în serie la IC, care luminează pentru a indica a logică Puls mare de la microcontroler, astfel încât să putem ști că curentul curge în LED-ul intern al opto-IC. Când se dă logică ridicată, curentul trece prin LED de la pinul 1 la 2. Deci, în acest proces, lumina LED cade pe DIAC, provocând închiderea 6 și 4. În timpul fiecărui semicicl, curentul curge prin poartă, rezistorul de serie și prin opto-diac pentru ca tiristorul principal / triac să declanșeze sarcina să funcționeze.
Cuplatorul opto se găsește, de obicei, în circuitul de alimentare cu comutare în multe echipamente electronice. Este conectat între secțiunea primară și secundară a surselor de alimentare. Aplicația sau funcția opto-cuplare din circuit este de a:
- Monitorizați tensiunea înaltă
- Eșantionarea tensiunii de ieșire pentru reglare
- Sistem de control micro pentru pornire / oprire
- Izolarea solului
Acesta este principiul utilizat în Opto-Diacs, Opto-Diacs sunt disponibile sub formă de circuite integrate și pot fi implementate folosind un circuit simplu.
Pur și simplu oferiți un mic impuls la momentul potrivit diodei emițătoare de lumină din pachet. Lumina produsă de LED activează proprietățile sensibile la lumină ale diacului și alimentarea este pornită. Izolarea dintre circuitele de putere mică și putere mare în aceste dispozitive conectate optic este de obicei de câteva mii de volți.
Descrierea pinului Opto-Diacs:
Sunt disponibile 4 cuplaje diferite Opto
1. MOC3020
Vine în 6 pini DIP este prezentat în figură:
Principiul de lucru al MOC3020:
MOC3020 sunt proiectate pentru interfața între comenzile electronice și puterea triac pentru a controla sarcinile rezistive și inductive pentru operațiunile Vac. Principiul utilizat în opto-cuplare este că MOC-urile sunt disponibile imediat sub formă de circuit integrat și nu necesită circuite foarte complexe pentru a le face să funcționeze. Pur și simplu dați un mic impuls la momentul potrivit LED-ului din pachet. Lumina produsă de LED activează proprietățile sensibile la lumină ale diacului și alimentarea este pornită. Izolarea dintre circuitele de putere mică și putere mare în aceste dispozitive conectate optic este de obicei de câteva mii de volți.
Caracteristici ale MOC3020:
- Ieșire driver 400-Photo TRIAC
- Sursă de infraroșu cu diod de galiu-arsenidă și conducător auto cu siliciu cuplat optic
- Izolare ridicată - 500 Vpeak
- Driver de ieșire proiectat pentru 220 Vac
- DIP standard din plastic cu 6 terminale
- Direct interschimbabil cu Motorola MOC3020, MOC3021 și MOC3022
Aplicații tipice ale MOC3020:
- Comenzile solenoidului / supapei
- Balasturi de lampă
- Interconectarea microprocesoarelor cu perifericele 115/240 Vac
- Comenzi motor
- Dimmere cu lampă cu incandescență
Aplicarea MOC3020:
Circuitul prezentat mai jos este un circuit tipic utilizat pentru controlul sarcinii AC de la microcontroler, un LED poate fi conectat în serie cu MOC3021, LED pentru a indica când este dat mare de la microcontroler astfel încât să putem ști că curentul curge în LED-ul intern al opto-cuplator. Ideea este de a utiliza o lampă de alimentare a cărei activare necesită curent alternativ de tensiune, spre deosebire de o tensiune continuă. În acest fel, rețeaua de curent alternativ pe care încercăm să comutăm lampa și nu este necesară o sursă de alimentare externă. Pentru a comuta curentul alternativ la lampă, trebuie să folosim un triac opto-cuplat, o lampă și un diac este prezentat în circuitul de mai jos. Se spune că un triac este ca un comutator controlat de curent alternativ. Are trei terminale M1, M2 și gate. Un TRIAC, sarcina lămpii și o tensiune de alimentare sunt conectate în serie. Când alimentarea este pornită la un ciclu pozitiv, curentul curge prin lampă, rezistențe, diac, și poartă și ajunge la sursa de alimentare și apoi numai lampa luminează pentru acel jumătate de ciclu direct prin terminalele M2 și M1 ale triacului. În jumătate de ciclu negativ se repetă același lucru. Astfel, lampa luminează în ambele cicluri într-o manieră controlată, în funcție de impulsurile de declanșare la izolatorul opto, așa cum se vede în graficul de mai jos. Dacă acest lucru este dat unui motor în loc de lampă, puterea este controlată, rezultând controlul vitezei.
2. MOC3021
MOC3021 este un opto-cuplaj conceput pentru declanșarea TRIACS. Folosind acest lucru putem declanșa oriunde în ciclu, deci le putem numi ca opto-cuplaj diferit de zero. MOC3021 sunt utilizate pe scară largă și pot fi obținute destul de ușor din mai multe surse. Vine în DIP cu 6 pini prezentat în figură.
MOC3021 (Opto Coupler)
Descrierea pinului:
Pinul 1: anod
Pinul 2: catod
Pinul 3: Fără conexiune (NC)
Pinul 4: Terminalul principal
Pinul 5: Fără conexiune (NC)
Pinul 6: Terminalul principal
Caracteristici:
- Putere foto-triac de 400 V
- Sursă infraroșie cu diod de galiu-arsenidă și motor triac din siliciu cuplat optic
- Vârf de izolare înaltă 7500 V
- Driver de ieșire proiectat pentru 220 Vac
- DIP standard din plastic cu 6 terminale
Există multe aplicații ale MOC3021, cum ar fi comenzile solenoidului / supapelor, balasturile lămpii, microprocesoarele de interfață cu perifericele 115/240 Vac, comenzile motorului și variatoarele cu lămpi incandescente.
Aplicarea MOC3021:
Din circuitul de mai jos, cel mai frecvent utilizat este un opto-cuplaj MOC3021 cu o combinație de tip LED diac. În plus, în timp ce utilizați acest lucru cu microcontroler și un LED poate fi conectat în serie cu MOC3021, LED-ul indică când este dat un nivel ridicat de la microcontroler, astfel încât să putem ști că curentul curge în LED-ul intern al opto-cuplajului. Când se dă logică ridicată, curentul circulă prin LED de la pinul 1 la 2. Deci, în acest proces, lumina LED cade pe DIAC, provocând închiderea 6 și 4. În timpul fiecărui semicicl, curentul curge prin poartă, rezistorul de serie și prin opto-diac pentru ca tiristorul principal / triac să declanșeze sarcina să funcționeze.
3. MCT2E
Iată un videoclip despre optocuplor MCT2E
Seria MCT2E de dispozitive de opto-cuplare constă fiecare din LED cu infrarosu de arsenidă de galiu și un fototranzistor NPN din siliciu. Sunt ambalate într-un pachet DIP cu 6 pini și sunt disponibile în spațiu larg.
Pinul 1: anod.
Pinul 2: catod.
Pinul 3: Fără conexiune.
Pinul 4: Emițător.
Pinul 5: Colector.
Pinul 6: bază.
Caracteristici:
- Tensiune de testare izolare 5000 VRMS
- Interfețe cu familii logice comune
- Capacitate de cuplare intrare-ieșire<0.5 pF
- Pachet standard cu 6 pini dual-in-line din industrie
- Conform cu directiva RoHS 2002/95 / CE
Opto-cuplatorul se găsește de obicei în circuitul de alimentare cu comutator, conducerea releului, comenzile industriale, intrările logice digitale și în multe echipamente electronice
Aplicarea MCT2E:
Este o combinație de 1 LED și un tranzistor. Pinul 6 al tranzistorului nu este utilizat în general și atunci când lumina cade pe joncțiunea bază-emițător, atunci comută și pinul 5 ajunge la zero.
- Când logica zero este dată ca intrare, atunci lumina nu cade pe tranzistor, deci nu conduce, ceea ce dă logica una ca ieșire.
- Când logica 1 este dată ca intrare, atunci lumina cade pe tranzistor astfel încât să conducă, ceea ce face ca tranzistorul să fie pornit și formează scurtcircuit, ceea ce face ca ieșirea să fie logică zero, deoarece colectorul tranzistorului este conectat la masă.
4. MOC363
4. MOC363Dispozitivele MOC3063 sunt formate din diode emițătoare de infraroșu cu arsenidă de galiu cuplate optic cu detectoare monolitice de siliciu care îndeplinesc funcțiile de trecere a tensiunii zero la driverele triac bilaterale. Este, de asemenea, un DIP cu 6 pini prezentat în figură:
Descrierea pinului:
Pinul 1: Anod
Pinul 2: Catod
Pinul 3: Fără conexiune (NC)
Pinul 4: Terminalul principal
Pinul 5: Fără conexiune (NC)
Pinul 6: Terminalul principal
Caracteristici:
- Simplifică controlul logic al puterii 115/240 Vac
- Tensiune de trecere zero
- dv / dt de 1500 V / µs tipic, 600 V / µs garantat
- VDE recunoscut
- Underwriters Laboratories (UL) recunoscute
Aplicații:
- Comenzile solenoidului / supapei
- Comutatoare de alimentare statice
- Controlul temperaturii
- Startere și drivere de motor AC
- Comenzi de iluminat
- Contactori E.M.
- Releu solid
Funcționarea MOC3063:
Din circuit, avem un opto-cuplaj MOC3063 cu o combinație de tip LED SCR. În plus, în timp ce utilizați acest opto-cuplaj cu microcontroler și un LED poate fi conectat în serie cu LED-ul MOC3063 pentru a indica când este dat un nivel ridicat de la micro-controler, astfel încât să putem ști că curentul curge în LED-ul intern al opto-cuplajului. Când se dă logică ridicată, curentul curge prin LED de la pinul 1 la 2. Lumina LED cade pe SCR, provocând 6 și 4 să se închidă numai la crucea zero a tensiunii de alimentare. În timpul fiecărui semiciclu curent curge prin poarta SCR, rezistorul de serie extern și prin SCR pentru tiristorul principal / triac pentru a declanșa încărcarea la începutul ciclului de alimentare pentru a funcționa întotdeauna.
Iată un videoclip despre interfața unui optocuplator cu un TRIAC
