Co je optokupler?

Co je optokupler?

Definice optokupleru

Optokupler (také známý jako optokupler nebo optický izolátor) je definován jako elektronická součástka, která přenáší elektrické signály mezi dvěma izolovanými obvody pomocí světla.

Princip fungování

Vstupní obvod se skládá z proměnného zdroje napětí a LED. Výstupní obvod se skládá z fototranzistoru a odporu zátěže. LED a fototranzistor jsou umístěny v světelně uzavřeném balení, aby bylo zabráněno vnějšímu rušení.

Když je na LED aplikováno vstupní napětí, vyzařuje infračervené světlo úměrné vstupnímu signálu. Toto světlo prochází dielektrickou bariérou a dopadá na fototranzistor s obráceným polarizačním směrem. Fototranzistor převádí světlo na elektrický proud, který protéká odporem zátěže a vytváří výstupní napětí. To je nepřímo úměrné vstupnímu napětí.

Vstupní a výstupní obvody jsou elektricky izolovány dielektrickou bariérou, která může odolat vysokým napětím až 10 kV a přechodným stavům s rychlostí až 25 kV/μs. To znamená, že jakýkoli náraz nebo rušivé signály v vstupním obvodu neovlivní ani poškodí výstupní obvod.

Elektrická izolace

Optokupléry používají dielektrickou bariéru k poskytnutí elektrické izolace mezi vstupními a výstupními obvody, chrání tak před vysokými napětím a přechodnými stavy.

• Parametry a specifikace optokupleru

• Poměr přenosu proudu (CTR)

• Izolační napětí

• Vstupně-výstupní kapacitance

• Rychlost přepínání

Typy optokuplerů

• LED-fotodiód

• LED-LASCR

• Lampa-fotorod

Aplikace

• Elektronika pro energetiku

• Komunikace

• Měření

• Bezpečnost

Výhody

• Poskytují elektrickou izolaci mezi vstupními a výstupními obvody.

• Zabrání vysokým napětím nebo proudům.

• Zabrání vysokým napětím nebo proudům, které by mohly poškodit nebo rušit obvody s nízkým napětím nebo nízkým proudem.

• Umožňují komunikaci mezi obvody s různými úrovněmi napětí, potenciály země nebo charakteristikami rušivých signálů.

• Dokáží zvládat vysoké rychlosti přepínání a datové rychlosti.

Nevýhody

• Mají omezenou pásma a lineárnost v porovnání s jinými metodami izolace, jako jsou transformátory nebo kondenzátory.

• Mají teplotní a stárnutí efekty, které mohou degradovat jejich výkon v průběhu času.

• Mají variabilitu v poměru přenosu proudu a vstupně-výstupní kapacitanci, což může ovlivnit jejich přesnost a stabilitu.

Závěr

Optokupléry jsou užitečné zařízení, která mohou přenášet elektrické signály mezi izolovanými obvody pomocí světla. Mají mnoho výhod, jako je poskytování elektrické izolace, prevence vysokých napětí, odstranění elektrického rušení a umožnění komunikace mezi nekompatibilními obvody. Mají také některé nevýhody, jako jsou omezená pásma, stárnutí efekty, variabilita výkonu a rychlost přepínání. Optokupléry mají různé parametry a specifikace, které určují jejich vhodnost pro různé aplikace. Optokupléry jsou široce používány v elektronice pro energetiku, komunikaci, měření, bezpečnost a další oblasti.