Kaj je optični izolator?
Kaj je optokupler?
Definicija optokuplerja
Optokupler (tudi znani kot optični izolator) se definira kot elektronski komponent, ki prenaša električne signale med dvema ločenima vezjoma z uporabo svetlobe.
Načelo delovanja
Vhodno vezje sestavlja spremenljiv vir napetosti in LED. Izstopno vezje sestavlja fototranzistor in odpor za naložo. LED in fototranzistor sta zaprti v svetlobno zategnem pakiranju, da se prepreči zunanji motnji.
Ko se na LED priključi vhodna napetost, ta emitira infrardečo svetlobo sorazmerno s vhodnim signalom. Ta svetloba preseže dielektrično oviro in zadene obrnjenega fototranzistorja. Fototranzistor pretvori svetlobo v električni tok, ki teče skozi odpor za naložo, kar ustvari izstopno napetost. Ta izstopna napetost je obratno sorazmerna s vhodno napetostjo.
Vhodno in izstopno vezje sta električno ločena z dielektrično oviro, ki lahko obdrži visoke napetosti do 10 kV in hitre prehodi napetosti do 25 kV/μs. To pomeni, da noben udar ali šum v vhodnem vezju ne bo vplival ali poškodoval izstopnega vezja.
Električna izolacija
Optokupleri uporabljajo dielektrično oviro, da zagotovijo električno izolacijo med vhodnim in izstopnim vezjem, zaščito pred visokimi napetostmi in hitrmi prehodi napetosti.
Parametri in specifikacije optokuplerja
Omer prenosa toka (CTR)
Izolacijska napetost
Vhodno-izstopna kapacitivnost
Hitrost preklopa
Vrste optokuplerjev
LED-fotodioda
LED-LASCR
svetilnik-fotozračnik
Uporabe
Energetika
Komunikacije
Merjenje
Varnost
Prednosti
Zagotavljajo električno izolacijo med vhodnim in izstopnim vezjem.
Preprečujejo visoke napetosti ali tokove.
Preprečujejo, da bi visoke napetosti ali tokovi poškodovali ali motili vezja z nizkimi napetostmi ali toki.
Omogočajo komunikacijo med vezji, ki imajo različne ravni napetosti, potenciala zemlje ali lastnosti šuma.
Lahko obdelujejo visoke hitrosti preklopov in hitrosti podatkov.
Nedostatki
Imajo omejeno pasovno širino in linearnost glede na druge metode izolacije, kot so transformatorji ali kondenzatorji.
Imajo učinke temperature in staranja, ki lahko z časom degradirajo njihovo delovanje.
Imajo variabilnost v omeru prenosa toka in vhodno-izstopni kapacitivnosti, ki lahko vpliva na njihovo točnost in stabilnost.
Zaključek
Optokupleri so uporabni napravi, ki lahko prenašajo električne signale med izoliranimi vezji z uporabo svetlobe. Imajo veliko prednosti, kot so zagotavljanje električne izolacije, preprečevanje visokih napetosti, odstranjevanje električnega šuma in omogočanje komunikacije med nezdružljivimi vezji. Imajo tudi nekatere nedostatke, kot so omejena pasovna širina, učinki staranja, variabilnost delovanja in hitrost preklopa. Optokupleri imajo različne parametre in specifikacije, ki določajo njihovo primerenost za različne uporabe. Optokupleri so široko uporabljeni v energetiki, komunikacijah, merjenju, varnosti in drugih področjih.
