Què és un optoaislador?
Què és un optoaislador?
Definició d'optoaislador
Un optoaislador (també conegut com a optocoupler o aïllador òptic) es defineix com un component electrònic que transmet senyals elèctrics entre dos circuits aïllats utilitzant llum.
Principi de funcionament
El circuit d'entrada consta d'una font de tensió variable i un LED. El circuit de sortida consta d'un fototransistor i una resistència de càrrega. El LED i el fototransistor estan enclosos en un paquet hermètic a la llum per prevenir interferències externes.
Quan s'aplica la tensió d'entrada al LED, aquest emet llum infraroja proporcional al senyal d'entrada. Aquesta llum creua la barrera dielèctrica i impacta el fototransistor polaritzat inversament. El fototransistor converteix la llum en corrent elèctric, que flueix a través de la resistència de càrrega, creant una tensió de sortida. Aquesta tensió de sortida és inversament proporcional a la tensió d'entrada.
Els circuits d'entrada i de sortida estan elèctricament aïllats per la barrera dielèctrica, que pot suportar tensions elevades fins a 10 kV i transients de tensió amb velocitats fins a 25 kV/μs. Això significa que qualsevol sobretensió o soroll en el circuit d'entrada no afectarà ni enderrocarà el circuit de sortida.
Aïllament elèctric
Els optoaisladors utilitzen una barrera dielèctrica per proporcionar aïllament elèctric entre els circuits d'entrada i de sortida, protegint contra tensions elevades i transients de tensió.
Paràmetres i especificacions dels optoaisladors
Rati de transferència de corrent (CTR)
Tensió d'aïllament
Capacitància d'entrada-sortida
Velocitat de commutació
Tipus d'optoaisladors
LED-fotodiod
LED-LASCR
Parells de llampara-fotorresistència
Aplicacions
Electrònica de potència
Comunicació
Mesura
Seguretat
Avantatges
Proporcionen aïllament elèctric entre els circuits d'entrada i de sortida.
Prevencen tensions o corrents elevades.
Prevencen que tensions o corrents elevades enderroquin o interfereixin amb els circuits de baixa tensió o baix corrent.
Permeten la comunicació entre circuits amb diferents nivells de tensió, potencials de terra o característiques de soroll.
Poden gestionar velocitats de commutació i taxes de dades elevades.
Desavantatges
Tenen una banda passant i linealitat limitades en comparació amb altres mètodes d'aïllament, com els transformadors o els condensadors.
Tenen efectes de temperatura i envejeciment que poden degradar el seu rendiment amb el temps.
Tenen variacions en el rati de transferència de corrent i la capacitance d'entrada-sortida que poden afectar la seva precisió i estabilitat.
Conclusió
Els optoaisladors són dispositius útils que poden transferir senyals elèctrics entre circuits aïllats utilitzant llum. Tenen molts avantatges, com proporcionar aïllament elèctric, prevenir tensions elevades, eliminar soroll elèctric i permetre la comunicació entre circuits incompatibles. També tenen alguns desavantatges, com una banda passant limitada, efectes d'envejeciment, variacions en el rendiment i velocitat de commutació. Els optoaisladors tenen diversos paràmetres i especificacions que determinen la seva idoneïtat per a diferents aplicacions. Els optoaisladors s'utilitzen ampliament en electrònica de potència, comunicació, mesura, seguretat i altres camps.
