Hvad er en optokoppler?
Hvad er en optokoppler?
Definition af optokoppler
En optokoppler (også kendt som en optisk isolator) defineres som et elektronisk komponent, der overfører elektriske signaler mellem to isolerede kredsløb ved hjælp af lys.
Arbejdsmåde
Indgangskredsløbet består af en variabel spændingskilde og en LED. Udgangskredsløbet består af en fototransistor og en belastningsmodstand. LED'en og fototransistoren er indkapslet i en lystætte beholder for at forhindre ekstern støj.
Når indgangsspændingen anvendes på LED'en, udsender den infrarødt lys proportionalt med indgangssignalet. Dette lys krydser dielektrisk barrieren og rammer den omvendt polariserede fototransistor. Fototransistoren konverterer lyset til elektrisk strøm, som løber gennem belastningsmodstanden, hvilket skaber en udgangsspænding. Denne udgangsspænding er omvendt proportional med indgangsspændingen.
Indgangs- og udgangskredsløbene er elektrisk isoleret af dielektrisk barrieren, som kan modstå høje spændinger op til 10 kV og spændingsovergange med hastigheder op til 25 kV/μs. Dette betyder, at enhver strøm eller støj i indgangskredsløbet ikke vil påvirke eller beskadige udgangskredsløbet.
Elektrisk isolation
Optokopplere bruger en dielektrisk barrier for at give elektrisk isolation mellem indgangs- og udgangskredsløb, hvilket beskytter mod høje spændinger og spændingsovergange.
Parametre og specifikationer for optokoppler
Strømoverførselsforhold (CTR)
Isolationsspænding
Indgangs-udgangskapacitans
Kontaktløshastighed
Typer af optokopplere
LED-fotodiode
LED-LASCR
Lampe-fotospændingspar
Anvendelser
Effektelektronik
Kommunikation
Måling
Sikkerhed
Fordele
De giver elektrisk isolation mellem indgangs- og udgangskredsløb.
De forebygger høje spændinger eller strømme.
De forebygger, at høje spændinger eller strømme skader eller forstyrre lavspændings- eller lavstrømkredsløb.
De muliggør kommunikation mellem kredsløb, der har forskellige spændingsniveauer, jordpotentiale eller støjegenskaber.
De kan håndtere høje kontaktløshastigheder og datahastigheder.
Ulemper
De har begrænset båndbredde og lineærhed sammenlignet med andre isolationsmetoder, såsom transformatorer eller kondensatorer.
De har temperatur- og aldringseffekter, der kan forringe deres ydeevne over tid.
De har variationer i strømoverførselsforholdet og indgangs-udgangskapacitansen, der kan påvirke deres præcision og stabilitet.
Konklusion
Optokopplere er nyttige enheder, der kan overføre elektriske signaler mellem isolerede kredsløb ved hjælp af lys. De har mange fordele, såsom at give elektrisk isolation, forebygge høje spændinger, fjerne elektrisk støj og muliggøre kommunikation mellem uforenelige kredsløb. De har også nogle ulemper, som begrænset båndbredde, aldringseffekter, variationer i ydeevne og kontaktløshastighed. Optokopplere har forskellige parametre og specifikationer, der bestemmer deres egnethed til forskellige anvendelser. Optokopplere anvendes bredt i effektelektronik, kommunikation, måling, sikkerhed og andre områder.
