Kas ir optiskais izolators?

Kas ir optoizolators?

Optoizolatora definīcija

Optoizolators (arī zināms kā optokopls vai optiskais izolators) ir elektronisks komponents, kas pārnes elektrošķiedras starp diviem atdalītiem šķēršķūnām, izmantojot gaismu.

Darbības princips

Ievades šķēršķūna sastāv no mainīga sprieguma avota un LED. Izvades šķēršķūna sastāv no fototransistora un slodzes rezistora. LED un fototransistors ir ieliktās gaismaskaidā pakotnē, lai novērstu ārējo iejaukšanos.

Kad ievades spriegums tiek piemērots LED, tā emite infrasarkano gaismu, kas proporcionalās ar ievades signālu. Šis gaiss pārsniedz dielektroku barjēru un piekrīt reversivā fototransistora. Fototransistors pārvērš gaismu elektrostrāvē, kas plūst caur slodzes rezistoru, veidojot izvades spriegumu. Šis izvades spriegums ir inversproporcionalās ar ievades spriegumu.

Ievades un izvades šķēršķūnas ir elektriski atdalītas dielektroka barjēru, kas var izturēt augstus spriegumus līdz 10 kV un sprieguma momentānās maiņas ar ātrumiem līdz 25 kV/μs. Tas nozīmē, ka jebkura impulss vai troksnis ievades šķēršķūnā neietekmēs vai bojās izvades šķēršķūnu.

Elektriskā atdalība

Optoizolatori izmanto dielektroka barjeru, lai nodrošinātu elektrisko atdalību starp ievades un izvades šķēršķūnām, aizsargājot pret augstiem spriegumiem un sprieguma momentānajām maiņām.

• Optoizolatora parametri un specifikācijas

• Strāvas pārnesanas koeficients (CTR)

• Atdalības spriegums

• Ievades-izvades kapacitance

• Pārslēgšanas ātrums

Optoizolatoru veidi

• LED-fotodiode

• LED-LASCR

• Lampas-fotoresistoru pāri

Lietojums

• Elektroenerģētika

• Komunikācija

• Mērījumi

• Drošība

Priekšrocības

• Tie nodrošina elektrisko atdalību starp ievades un izvades šķēršķūnām.

• Tie novērš augstus spriegumus vai strāvas.

• Tie novērš augstus spriegumus vai strāvas, kas varētu bojāt vai traucēt zemu spriegumu vai zemu strāvu šķēršķūnām.

• Tie ļauj komunikāciju starp šķēršķūnām, kuriem ir dažādi sprieguma līmeņi, zemes potenciāli vai trokšņa raksturojumi.

• Tie spēj apstrādāt augstus pārslēgšanas ātrumus un datu pārraides ātrumus.

Trūkumi

• Tiem ir ierobežots frekvences diapazons un lineāritāte salīdzinājumā ar citiem izolācijas metodes, piemēram, transformatoriem vai kondensatoriem.

• Tiem ir temperatūras un novecošanas efekti, kas var pasliktināt to darbību laikā.

• Tiem ir variācijas strāvas pārnesanas koeficientā un ievades-izvades kapacitancē, kas var ietekmēt to precizitāti un stabilitāti.

Secinājums

Optoizolatori ir noderīgi ierīces, kas var pārnest elektrošķiedras starp atdalītām šķēršķūnām, izmantojot gaismu. Tiem ir daudz priekšrocību, piemēram, tiem nodrošina elektrisko atdalību, novērš augstus spriegumus, noņem elektrošķiedru trokšņu un ļauj komunikāciju starp nesaderīgām šķēršķūnām. Tiem arī ir daži trūkumi, piemēram, ierobežots frekvences diapazons, novecošanas efekti, darbības variācijas un pārslēgšanas ātrums. Optoizolatoriem ir dažādi parametri un specifikācijas, kas nosaka to piemērotību dažādiem lietojumiem. Optoizolatori plaši tiek izmantoti elektroenerģētikā, komunikācijā, mērījumos, drošībā un citās nozarēs.