מהו אופטיואיזולטור?
מהו אופטואיזולטור?
הגדרת אופטואיזולטור
אופטואיזולטור (ידוע גם בשם אופטוקאפלר או מבודד אופטי) הוא רכיב אלקטרוני המעביר אותות חשמליים בין שני מעגלים מבודדים באמצעות אור.
עקרון פעולה
המעגל הקלט מורכב ממקור מתח משתנה ו-LED. המעגל הפלט מורכב מתמיסור פוטו ונגד ערך. LED והתמיסור הפוטו מוחזקים בחבילה צפופה לאור כדי למנוע התערבות חיצונית.
כאשר מפעילים מתח קלט על ה-LED, הוא משחרר אור אינפרא-אדוםפרופורציונלי לאות הקלט. האור חוצה את מחסום הדיאלקטרי ומגיע לתמיסור הפוטו המוטה הפוך. התמיסור הפוטו ממיר את האור לזרם חשמלי, הזורם בנגד העומס, ויוצר מתח פלט. המתח הפלט הוא הפוך למתח הקלט.
המעגלים הקלט והפלט מבודדים חשמלית על ידי מחסום הדיאלקטרי, שיכול לסבול מתח גבוה עד 10 kV ופרצות מתח במהירות של עד 25 kV/μs. זה אומר שפרץ או רעש במעגל הקלט לא ישפיע או יפגע במעגל הפלט.
מבודד חשמלי
אופטואיזולטורים משתמשים במחסום דיאלקטרי כדי לספק מבודד חשמלי בין מעגלי הקלט והפלט, מגינים על מתח גבוה ופרצות מתח.
פרמטרים ומאפיינים של אופטואיזולטור
יחס העברת זרם (CTR)
מתח מבודד
קיבולת קלט-פלט
מהירות החלפה
סוגי אופטואיזולטורים
LED-פוטודiod
LED-LASCR
זוגות מנורה-פוטורזיסטור
יישומים
אלקטרוניקה חזקה
תקשורת
מדידה
בטיחות
יתרונות
הם מספקים מבודד חשמלי בין מעגלי הקלט והפלט.
הם מונעים מתח גבוה או זרם גבוה.
הם מונעים מתח גבוה או זרם גבוה מלהזיק או להתערב עם מעגלי מתח נמוך או זרם נמוך.
הם מאפשרים תקשורת בין מעגלים בעלי רמות מתח שונות, פוטנציאלים קרקעיים שונים או מאפייני רעש שונים.
הם יכולים להתמודד עם מהירויות החלפה גבוהות וקצב נתונים גבוה.
חסרונות
יש להםרוחב פס וממשיות מוגבלים בהשוואה לשיטות מבודדות אחרות, כגון טרנספורמרים או קבלים.
יש להם השפעות טמפרטורה ותהליך זקנה שיכולות להחמיר את הביצועים שלהם לאורך זמן.
יש להם שונות ביחס העברת זרם וקיבולת קלט-פלט שמגיעה להשפיע על הדיוק והיציבות שלהם.
מסקנות
אופטואיזולטורים הם מכשירים שימושיים המעבירים אותות חשמליים בין מעגלים מבודדים באמצעות אור. יש להם יתרונות רבים, כגון סיפוק מבודד חשמלי, מניעת מתח גבוה, הסרת רעש חשמלי ותקשור בין מעגלים בלתי תואמים. יש להם גם כמה חסרונות, כגון רוחב פס מוגבל, השפעות זקנה, שונות בביצועים ובמהירות החלפה. לאופטואיזולטורים יש פרמטרים ומאפיינים שונים המגדירים את התאימות שלהם ליישומים שונים. אופטואיזולטורים נמצאים בשימוש נרחב בענף האלקטרוניקה החזקה, תקשורת, מדידה, בטיחות ותחומים אחרים.
