Điều gì là Optoisolator?

Optoisolator là gì?

Định nghĩa Optoisolator

Optoisolator (còn được gọi là optocoupler hoặc bộ cách ly quang) được định nghĩa là một thành phần điện tử chuyển tín hiệu điện giữa hai mạch cách ly bằng ánh sáng.

Nguyên lý hoạt động

Mạch đầu vào bao gồm nguồn điện áp biến đổi và LED. Mạch đầu ra bao gồm phototransistor và điện trở tải. LED và phototransistor được đóng gói trong một vỏ kín ánh sáng để ngăn chặn sự can thiệp từ bên ngoài.

Khi áp điện đầu vào được cấp cho LED, nó phát ra ánh sáng hồng ngoại tỷ lệ thuận với tín hiệu đầu vào. Ánh sáng này vượt qua rào cản điện môi và chiếu vào phototransistor bị phản cực. Phototransistor chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện, dòng điện này chảy qua điện trở tải, tạo ra điện áp đầu ra. Điện áp đầu ra này tỷ lệ nghịch với điện áp đầu vào.

Mạch đầu vào và mạch đầu ra được cách ly điện bởi rào cản điện môi, có thể chịu được điện áp cao lên đến 10 kV và xung điện áp với tốc độ lên đến 25 kV/μs. Điều này có nghĩa là bất kỳ xung hay nhiễu nào trong mạch đầu vào sẽ không ảnh hưởng hoặc làm hỏng mạch đầu ra.

Cách ly điện

Optoisolator sử dụng rào cản điện môi để cung cấp cách ly điện giữa mạch đầu vào và mạch đầu ra, bảo vệ khỏi điện áp cao và xung điện áp.

• Tham số và thông số kỹ thuật của Optoisolator

• Tỷ lệ truyền dòng (CTR)

• Điện áp cách ly

• Dung lượng giữa đầu vào và đầu ra

• Tốc độ chuyển mạch

Các loại Optoisolator

• LED-photodiode

• LED-LASCR

• cặp đèn-điện trở quang

Ứng dụng

• Điện tử công suất

• Giao tiếp

• Đo lường

• An toàn

Ưu điểm

• Chúng cung cấp cách ly điện giữa mạch đầu vào và mạch đầu ra.

• Chúng ngăn chặn điện áp hoặc dòng điện cao.

• Chúng ngăn chặn điện áp hoặc dòng điện cao gây hư hỏng hoặc can thiệp vào các mạch điện áp thấp hoặc dòng điện thấp.

• Chúng cho phép giao tiếp giữa các mạch có mức điện áp, tiềm năng đất hoặc đặc tính nhiễu khác nhau.

• Chúng có thể xử lý tốc độ chuyển mạch và tỷ lệ dữ liệu cao.

Nhược điểm

• Chúng có băng thông và tuyến tính hạn chế so với các phương pháp cách ly khác, như biến áp hoặc tụ điện.

• Chúng có tác động của nhiệt độ và tuổi thọ có thể làm suy giảm hiệu suất theo thời gian.

• Chúng có sự biến đổi trong tỷ lệ truyền dòng và dung lượng giữa đầu vào và đầu ra có thể ảnh hưởng đến độ chính xác và ổn định.

Kết luận

Optoisolator là thiết bị hữu ích có thể chuyển tín hiệu điện giữa các mạch cách ly bằng ánh sáng. Chúng có nhiều ưu điểm, như cung cấp cách ly điện, ngăn chặn điện áp cao, loại bỏ nhiễu điện, và cho phép giao tiếp giữa các mạch không tương thích. Chúng cũng có một số nhược điểm, như băng thông hạn chế, tác động của tuổi thọ, sự biến đổi trong hiệu suất, và tốc độ chuyển mạch. Optoisolator có các tham số và thông số kỹ thuật quyết định sự phù hợp cho các ứng dụng khác nhau. Optoisolator được sử dụng rộng rãi trong điện tử công suất, giao tiếp, đo lường, an toàn, và các lĩnh vực khác.