Que é un optoaislador?
Definición de optoaislador
Un optoaislador (tamén coñecido como optoacoplador ou aislador óptico) está definido como un compoñente electrónico que transmite sinais eléctricos entre dous circuitos aislados usando luz.
Principio de funcionamento
O circuito de entrada consiste nunha fonte de voltaxe variable e un LED. O circuito de saída consiste nun fototransistor e un resistor de carga. O LED e o fototransistor están encerrados nun paquete hermético á luz para evitar interferencias externas.
Cando se aplica a voltaxe de entrada ao LED, emite luz infravermella proporcional ao sinal de entrada. Esta luz cruza a barreira dieléctrica e golpea o fototransistor inversamente polarizado. O fototransistor converte a luz en corrente eléctrica, que fluye a través do resistor de carga, creando unha voltaxe de saída. Esta voltaxe de saída é inversamente proporcional á voltaxe de entrada.
Os circuitos de entrada e saída están eléctricamente aislados pola barreira dieléctrica, que pode resistir altas voltaxes ata 10 kV e transitorios de voltaxe con velocidades de ata 25 kV/μs. Isto significa que calquera sobretensión ou ruido no circuito de entrada non afectará nin danificará o circuito de saída.
Aislamento eléctrico
Os optoaisladores usan unha barreira dieléctrica para proporcionar aislamento eléctrico entre os circuitos de entrada e saída, protexendo contra altas voltaxes e transitorios de voltaxe.
Parámetros e especificacións dos optoaisladores
Razón de transferencia de corrente (CTR)
Voltaxe de aislamento
Capacidade de entrada-saída
Velocidade de conmutación
Tipos de optoaisladores
LED-fotodiodo
LED-LASCR
Pares lampa-fotorresistores
Aplicacións
Electrónica de potencia
Comunicación
Medición
Seguridade
Ventajas
Proporcionan aislamento eléctrico entre os circuitos de entrada e saída.
Prevén altas voltaxes ou correntes.
Prevén que altas voltaxes ou correntes danifiquen ou interfiran nos circuitos de baixa voltaxe ou baixa corrente.
Permiten a comunicación entre circuitos que teñen diferentes niveis de voltaxe, potenciais de terra ou características de ruido.
Poden manexar altas velocidades de conmutación e taxas de datos.
Desvantaxes
Tén un ancho de banda e linearidade limitados comparado con outros métodos de aislamento, como transformadores ou condensadores.
Tén efectos de temperatura e envellecemento que poden degradar o seu rendemento ao longo do tempo.
Tén variacións na razón de transferencia de corrente e na capacitancia de entrada-saída que poden afectar a súa precisión e estabilidade.
Conclusión
Os optoaisladores son dispositivos útiles que poden transmitir sinais eléctricos entre circuitos aislados usando luz. Tén moitas vantaxes, como proporcionar aislamento eléctrico, prevenir altas voltaxes, eliminar ruido eléctrico e permitir a comunicación entre circuitos incompatibles. Tamén tén algúns inconvenientes, como ancho de banda limitado, efectos de envellecemento, variacións no rendemento e velocidade de conmutación. Os optoaisladores teñen varios parámetros e especificacións que determinan a súa idoneidade para diferentes aplicacións. Os optoaisladores son ampliamente utilizados en electrónica de potencia, comunicación, medición, seguridade e outros campos.
