¿Qué es un optoaislador?
Definición de optoaislador
Un optoaislador (también conocido como optoacoplador o aislador óptico) se define como un componente electrónico que transfiere señales eléctricas entre dos circuitos aislados utilizando luz.
Principio de funcionamiento
El circuito de entrada consta de una fuente de voltaje variable y un LED. El circuito de salida consta de un fototransistor y un resistor de carga. El LED y el fototransistor están encerrados en un paquete hermético a la luz para evitar interferencias externas.
Cuando se aplica el voltaje de entrada al LED, este emite luz infrarroja proporcional a la señal de entrada. Esta luz atraviesa la barrera dieléctrica y golpea el fototransistor inversamente polarizado. El fototransistor convierte la luz en corriente eléctrica, que fluye a través del resistor de carga, creando un voltaje de salida. Este voltaje de salida es inversamente proporcional al voltaje de entrada.
Los circuitos de entrada y salida están eléctricamente aislados por la barrera dieléctrica, que puede soportar voltajes altos de hasta 10 kV y transitorios de voltaje con velocidades de hasta 25 kV/μs. Esto significa que cualquier sobretensión o ruido en el circuito de entrada no afectará ni dañará el circuito de salida.
Aislamiento eléctrico
Los optoaisladores utilizan una barrera dieléctrica para proporcionar aislamiento eléctrico entre los circuitos de entrada y salida, protegiendo contra voltajes altos y transitorios de voltaje.
Parámetros y especificaciones de los optoaisladores
Relación de transferencia de corriente (CTR)
Voltaje de aislamiento
Capacitancia de entrada-salida
Velocidad de conmutación
Tipos de optoaisladores
LED-fotodiodo
LED-LASCR
Pares lámpara-fotorresistor
Aplicaciones
Electrónica de potencia
Comunicación
Medición
Seguridad
Ventajas
Proporcionan aislamiento eléctrico entre los circuitos de entrada y salida.
Previenen voltajes o corrientes altas.
Previenen que voltajes o corrientes altas dañen o interfieran con los circuitos de bajo voltaje o baja corriente.
Permiten la comunicación entre circuitos que tienen diferentes niveles de voltaje, potenciales de tierra o características de ruido.
Pueden manejar altas velocidades de conmutación y tasas de datos.
Desventajas
Tienen un ancho de banda y linealidad limitados en comparación con otros métodos de aislamiento, como transformadores o capacitores.
Tienen efectos de temperatura y envejecimiento que pueden degradar su rendimiento con el tiempo.
Tienen variaciones en la relación de transferencia de corriente y en la capacitancia de entrada-salida que pueden afectar su precisión y estabilidad.
Conclusión
Los optoaisladores son dispositivos útiles que pueden transferir señales eléctricas entre circuitos aislados utilizando luz. Tienen muchas ventajas, como proporcionar aislamiento eléctrico, prevenir voltajes altos, eliminar ruido eléctrico y permitir la comunicación entre circuitos incompatibles. También tienen algunas desventajas, como ancho de banda limitado, efectos de envejecimiento, variaciones en el rendimiento y velocidad de conmutación. Los optoaisladores tienen varios parámetros y especificaciones que determinan su idoneidad para diferentes aplicaciones. Los optoaisladores se utilizan ampliamente en electrónica de potencia, comunicación, medición, seguridad y otros campos.
