Hva er en optokoppler?
Hva er en optokoppler?
Definisjon av optokoppler
En optokoppler (også kjent som optoisolator eller lysisolator) er definert som et elektronisk komponent som overfører elektriske signaler mellom to isolerte kretser ved hjelp av lys.
Arbeidsprinsipp
Inngangskretsen består av en variabel spenningskilde og en LED. Utgangskretsen består av en fototransistor og en belastningsresistor. LED-en og fototransistoren er plassert i en lysdempet beholder for å unngå eksterne støykilder.
Når inngangsspenningen blir brukt på LED-en, utstråler den infrarødt lys proporsjonalt med inngangssignalet. Dette lyset krysser dielektriske barriere og treffer den reversert polariserte fototransistoren. Fototransistoren konverterer lyset til elektrisk strøm, som strømmer gjennom belastningsresistoren, og skaper en utgangsspenning. Denne utgangsspenningen er inversproporsjonal til inngangsspenningen.
Inngangs- og utgangskretsene er elektrisk isolert av dielektriske barriere, som kan tåle høye spenninger opp til 10 kV og spenningstransienter med hastigheter opp til 25 kV/μs. Dette betyr at eventuelle surger eller støy i inngangskretsen ikke vil påvirke eller skade utgangskretsen.
Elektrisk isolasjon
Optokopplere bruker en dielektrisk barriere for å gi elektrisk isolasjon mellom inngangs- og utgangskrefter, og beskytter mot høye spenninger og spenningstransienter.
Parametre og spesifikasjoner for optokoppler
Strømoverføringsforhold (CTR)
Isolasjonsspenning
Inngang-utgang kapasitans
Skruvingshastighet
Typer optokoppler
LED-fotodiod
LED-LASCR
Lampe-fotoreseptor par
Anvendelser
Effektelektronikk
Kommunikasjon
Måling
Sikkerhet
Fordeler
De gir elektrisk isolasjon mellom inngangs- og utgangskretser.
De forebygger høye spenninger eller strømmer.
De forebygger at høye spenninger eller strømmer skader eller forstyrrer lavspennings- eller lavstrømskreiser.
De muliggjør kommunikasjon mellom kreiser som har ulike spenningsnivåer, jordpotensialer eller støyspesifikasjoner.
De kan håndtere høye skruvingshastigheter og datafrekvenser.
Ulemper
De har begrenset båndbredde og linearitet sammenlignet med andre isolasjonsmetoder, som transformatorer eller kondensatorer.
De har temperatur- og alderseffekter som kan forverre deres ytelse over tid.
De har variasjoner i strømoverføringsforholdet og inngang-utgang kapasitans som kan påvirke deres nøyaktighet og stabilitet.
Konklusjon
Optokopplere er nyttige enheter som kan overføre elektriske signaler mellom isolerte kreiser ved hjelp av lys. De har mange fordeler, som å gi elektrisk isolasjon, forebygge høye spenninger, fjerne elektrisk støy, og muliggjøre kommunikasjon mellom uforenlige kreiser. De har også noen ulemper, som begrenset båndbredde, alderseffekter, variasjoner i ytelsen, og skruvingshastighet. Optokopplere har ulike parametre og spesifikasjoner som bestemmer deres egnethet for ulike anvendelser. Optokopplere brukes vidt i effektelektronikk, kommunikasjon, måling, sikkerhet, og andre felt.
