Τι είναι ένας optoisolator;

Τι είναι ένας Optoisolator?

Ορισμός Optoisolator

Ένας optoisolator (επίσης γνωστός ως optocoupler ή optical isolator) ορίζεται ως ηλεκτρονικό συστατικό που μεταφέρει ηλεκτρικά σήματα μεταξύ δύο απομονωμένων κυκλώματων χρησιμοποιώντας φως.

Αρχή Λειτουργίας

Το εισαγωγικό κύκλωμα αποτελείται από μια πηγή τάσης μεταβαλλόμενης και ένα LED. Το εξαγωγικό κύκλωμα αποτελείται από ένα φωτοτρανζίστορ και έναν φορτίζοντα αντιστοιχισμό. Το LED και το φωτοτρανζίστορ είναι εγκλεισμένα σε ένα πακέτο με αποδιαφανή περιβάλλον για να αποτρέψει εξωτερικές επεμβολές.

Όταν εφαρμόζεται η εισαγωγική τάση στο LED, αυτό εκπέμπει ενιριδιακό φως ανάλογα με το εισαγωγικό σήμα. Αυτό το φως διασχίζει το διελκτικό εμπόδιο και πλήττει το φωτοτρανζίστορ. Το φωτοτρανζίστορ μετατρέπει το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο διαρρέει τον φορτίζοντα αντιστοιχισμό, δημιουργώντας μια εξαγωγική τάση. Αυτή η εξαγωγική τάση είναι αντίστροφα ανάλογη με την εισαγωγική τάση.

Τα εισαγωγικά και εξαγωγικά κύκλωμα είναι ηλεκτρικά απομονωμένα από το διελκτικό εμπόδιο, το οποίο μπορεί να αντέξει υψηλές τάσεις μέχρι 10 kV και ταχύτητες τάσεων μέχρι 25 kV/μs. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε σφοδρότητα ή θόρυβος στο εισαγωγικό κύκλωμα δεν θα επηρεάσει ή βλάψει το εξαγωγικό κύκλωμα.

Ηλεκτρική Απομόνωση

Οι optoisolators χρησιμοποιούν ένα διελκτικό εμπόδιο για να παρέχουν ηλεκτρική απομόνωση μεταξύ των εισαγωγικών και εξαγωγικών κυκλώματων, προστατεύοντας από υψηλές τάσεις και ταχύτητες τάσεων.

• Παράμετροι και Προδιαγραφές Optoisolator

• Συντελεστής μεταφοράς ρεύματος (CTR)

• Τάση απομόνωσης

• Εισαγωγική-εξαγωγική ικανότητα

• Ταχύτητα κόμβου

Τύποι Optoisolators

• LED-φωτοδιόδο

• LED-LASCR

• ζευγάρι λαμπτήρα-φωτοαντιστοιχισμού

Εφαρμογές

• Ηλεκτρονική ενέργεια

• Επικοινωνία

• Μέτρηση

• Ασφάλεια

Πλεονεκτήματα

• Παρέχουν ηλεκτρική απομόνωση μεταξύ των εισαγωγικών και εξαγωγικών κυκλώματων.

• Προλαμβάνουν υψηλές τάσεις ή ρεύματα.

• Προλαμβάνουν υψηλές τάσεις ή ρεύματα από τη βλάβη ή την επεμβολή σε κυκλώματα με χαμηλή τάση ή ρεύμα.

• Επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ κυκλώματων με διαφορετικά επίπεδα τάσης, δυναμικά γης ή χαρακτηριστικά θορύβου.

• Μπορούν να αντιμετωπίσουν υψηλές ταχύτητες κόμβου και ρυθμούς δεδομένων.

Μειονεκτήματα

• Έχουν περιορισμένη ζώνη και γραμμικότητα σε σύγκριση με άλλες μεθόδους απομόνωσης, όπως τρανσφορματόρες ή καταναλωτές.

• Έχουν επιδράσεις θερμοκρασίας και γήρανσης που μπορούν να επηρεάσουν την απόδοσή τους με την πάροδο του χρόνου.

• Έχουν μεταβολές στο συντελεστή μεταφοράς ρεύματος και την εισαγωγική-εξαγωγική ικανότητα που μπορούν να επηρεάσουν την ακρίβεια και τη σταθερότητά τους.

Συμπέρασμα

Οι optoisolators είναι χρήσιμα συστατικά που μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρικά σήματα μεταξύ απομονωμένων κυκλώματων χρησιμοποιώντας φως. Διαθέτουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως την παροχή ηλεκτρικής απομόνωσης, την πρόληψη υψηλών τάσεων, την αφαίρεση ηλεκτρικού θορύβου και την επικοινωνία μεταξύ ασυμβίβαστων κυκλώματων. Έχουν επίσης μερικά μειονεκτήματα, όπως περιορισμένη ζώνη, επιδράσεις γήρανσης, μεταβολές στην απόδοση και ταχύτητα κόμβου. Οι optoisolators έχουν διάφορες παράμετρους και προδιαγραφές που καθορίζουν την εφαρμοσιμότητά τους σε διάφορες εφαρμογές. Οι optoisolators χρησιμοποιούνται ευρέως στην ηλεκτρονική ενέργεια, την επικοινωνία, τη μέτρηση, την ασφάλεια και άλλους τομείς.