Оптопар, що це таке і як він працює

A оптрони також називається оптоізолятор, - це електронна схема, яка працює як перемикач ізольовані оптично. Тобто він дозволяє електрично ізольований зв’язок між двома ланцюгами, які працюють при різних напругах. Він побудований світлодіодним та контрольним ланцюгом, що активується інфрачервоним світлом. Окрім іншого, однією з головних переваг оптронів є їх електрична ізоляція між навантаженням та керуючою електронікою. Єдиний зв’язок між обома елементами - світло світлодіода, який активує фототранзистор. На рисунку-1 представлена ​​загальна схема оптрона з фототранзисторним виходом.

оптопар

Фігура 1. Оптрон загальна схема з опто-транзисторним виходом.

Оптопар та його компоненти

A оптрони Він розроблений з двома основними елементами. Перший - це інфрачервоний світлодіод, цей пристрій «віддалено» активує опто-транзистор. Другим елементом є електронний пристрій управління. Залежно від типу, це може бути опто-транзистор, TRIAC, транзистор Дарлінгтона, SCR або цифровий затвор [1] [2]. Наприклад, загальним оптроном є 4N25, Сюди входить пристрій для управління опто-транзистором. Навпаки MOC3011 включає в себе оптично активований TRIAC. Нарешті, мета led - активувати елемент управління.

Як бачите, оптрони можна класифікувати за типом елемента контролера, який вони мають. Насправді на малюнку 2 наведена електрична або електронна схема різних типів.

  • ТРІАК (3)
  • Транзистор (1)
  • TRIAC з детектором перетину нуля
  • Транзистор Дарлінгтона (4)
  • Логіка
  • Мосфет (2)

Малюнок-2. Оптрон та різні електричні схеми оптронів з різними виходами.

Оптопар та його застосування

Застосування оптрони Вони включають активуючі навантаження, які можуть викликати електричний шум в системі управління. Коли індуктивне навантаження, таке як двигун, активується та деактивується, це створює такі порушення, як електричні збої в електроживленні системи. Навіть навантаження, які отримують багато енергії від джерела, можуть на мить відвести напругу або струм, які джерело споживає. Для їх ізоляції використовують оптрони електронні порушення.

Оптрони зазвичай використовуються з іншими елементами управління, такими як MOSFET, TRIACS, силові транзистори, механічні реле або твердотільні реле. У цьому випадку при використанні спільно з іншими електронними схемами метою є ізолювати джерело системи управління від порушень, які можуть спричинити включення або вимкнення виконавчих механізмів, таких як двигуни, ліхтарі тощо.

Як правило, вони не використовуються поодинці, оскільки вони не мають великої здатності розсіювати багато енергії. Іншими словами, він обмежений щодо струму та напруги, які можуть проходити через його виводи управління, тому рекомендується використовувати їх разом з іншими елементами з більшою робочою потужністю, такими як реле або TRIAC. Якщо вас цікавить більше додатків та схем, ви можете переглянути довідковий документ [3].

Деякі найбільш часто використовувані оптрони

Ось найбільш часто використовувані оптрони для навчальних програм:

  • 4N25 - Транзисторний вихід
  • MOC3011 - Оптрон з виходом для TRIAC
  • MOC3010 - вихід на TRIAC
  • 4N35 - Вихід на транзистор
  • PC817 - Транзисторний вихід

Оптауплер, який ви використовуєте, залежить від навантаження, яку ви хочете контролювати, типу управління, який ви хочете виконати, і напруги логіки управління.

Резюме

На закінчення: якщо вас турбують електричні перешкоди, які можуть спричинити навантаження на вашу вбудовану систему, доцільно використовувати окремі джерела живлення та використовувати оптрони. Пам'ятайте, що цей пристрій не справляється з великою потужністю. Тоді необхідно використовувати його з елементом, який може управляти більшою потужністю. Оптрон - один з найкращих варіантів ізоляції двох електричних ступенів.

Автор: доктор Рубен Естрада Мармолехо

Предмет-професор, Університет Гвадалахари, Мексика.