O que é um optoacoplador?

O que é um optoacoplador?

Definição de Optoacoplador

Um optoacoplador (também conhecido como optocoupler ou isolador óptico) é definido como um componente eletrônico que transfere sinais elétricos entre dois circuitos isolados usando luz.

Princípio de Funcionamento

O circuito de entrada consiste em uma fonte de tensão variável e um LED. O circuito de saída consiste em um fototransistor e um resistor de carga. O LED e o fototransistor estão encapsulados em um invólucro à prova de luz para evitar interferências externas.

Quando a tensão de entrada é aplicada ao LED, ele emite luz infravermelha proporcional ao sinal de entrada. Esta luz atravessa a barreira dielétrica e atinge o fototransistor polarizado inversamente. O fototransistor converte a luz em corrente elétrica, que flui através do resistor de carga, criando uma tensão de saída. Esta tensão de saída é inversamente proporcional à tensão de entrada.

Os circuitos de entrada e saída são eletricamente isolados pela barreira dielétrica, que pode suportar tensões elevadas de até 10 kV e transientes de tensão com velocidades de até 25 kV/μs. Isso significa que qualquer surto ou ruído no circuito de entrada não afetará ou danificará o circuito de saída.

Isolamento Elétrico

Os optoacopladores usam uma barreira dielétrica para fornecer isolamento elétrico entre os circuitos de entrada e saída, protegendo contra altas tensões e transientes de tensão.

• Parâmetros e Especificações dos Optoacopladores

• Razão de transferência de corrente (CTR)

• Tensão de isolamento

• Capacitância de entrada-saída

• Velocidade de comutação

Tipos de Optoacopladores

• LED-fotodiodo

• LED-LASCR

• Pares lâmpada-fotorresistor

Aplicações

• Eletrônica de potência

• Comunicação

• Medição

• Segurança

Vantagens

• Eles fornecem isolamento elétrico entre os circuitos de entrada e saída.

• Eles prevenem altas tensões ou correntes.

• Eles prevenem que altas tensões ou correntes danifiquem ou interfiram com os circuitos de baixa tensão ou baixa corrente.

• Eles permitem a comunicação entre circuitos que possuem diferentes níveis de tensão, potenciais de terra ou características de ruído.

• Eles podem lidar com altas velocidades de comutação e taxas de dados.

Desvantagens

• Eles têm largura de banda e linearidade limitadas em comparação com outros métodos de isolamento, como transformadores ou capacitores.

• Eles têm efeitos de temperatura e envelhecimento que podem degradar seu desempenho ao longo do tempo.

• Eles têm variações na razão de transferência de corrente e na capacitância de entrada-saída que podem afetar sua precisão e estabilidade.

Conclusão

Os optoacopladores são dispositivos úteis que podem transferir sinais elétricos entre circuitos isolados usando luz. Eles têm muitas vantagens, como fornecer isolamento elétrico, prevenir altas tensões, remover ruídos elétricos e permitir a comunicação entre circuitos incompatíveis. Eles também têm algumas desvantagens, como largura de banda limitada, efeitos de envelhecimento, variações no desempenho e velocidade de comutação. Os optoacopladores têm diversos parâmetros e especificações que determinam sua adequação para diferentes aplicações. Os optoacopladores são amplamente utilizados em eletrônica de potência, comunicação, medição, segurança e outros campos.