Qué es un optoacoplador u optoaislador – Funcionamiento y funciones

Optoacoplador u Optoaislador, Imagen, Desarrollo, Trabajo, Variedades y Funciones

En ingeniería eléctrica y digital, a menudo te damos ciertos circuitos en los que se utiliza un circuito lógico digital similar a un microprocesador o microcontrolador, etc., para gestionar o regular la circulación excesiva de energía. Sin embargo, ¿te has preguntado alguna vez cómo una cosa tan delicada que trabaja a muy baja tensión puede gestionar una tensión tan masiva? La respuesta es un optoacoplador basado principalmente en el «Aislamiento Eléctrico».

¿Qué es el aislamiento eléctrico?

Por aislamiento eléctrico se entiende la introducción de un material no conductor entre los circuitos para evitar la circulación directa del presente. No existe un contacto corporal entre los circuitos, pero el circuito puede acoplarse conjuntamente para cambiar la energía por diferentes medios, como el acoplamiento magnético (transformadores) y el optoacoplamiento mediante el peso de la luz (optoacopladores), etc.

El aislamiento eléctrico se utiliza para evitar la circulación indeseable entre dos circuitos. Evita la circulación excesiva de tensiones peligrosas entre los circuitos, y rectifica el ruido y las diferentes distorsiones entre los circuitos.

¿Qué es el optoacoplador?

Un optoacoplador o un optoaislador (a menudo conocido como fotoacoplador y aislador óptico) es un elemento digital que transfiere indicadores utilizando el camino óptico entre dos circuitos eléctricamente eliminados por la luz. Proporciona aislamiento eléctrico entre dos circuitos que funcionan con rangos de tensión completamente diferentes. No hay contacto corporal (por parte de un conductor) entre ellos, por ejemplo, están separados eléctricamente.

Se utiliza para proteger los circuitos de baja tensión de los circuitos de tensión excesiva, deteniendo la circulación peligrosa presente y, además, eliminando el ruido no deseado.

Es el producto de un emisor ligero y un sensor ligero en un solo paquete. El diodo emisor de luz suave (LED) se utiliza generalmente como emisor de luz solar, mientras que un dispositivo sensible a la luz, similar a un fotodiodo, un fototransistor, un tiristor, etc., se utiliza como sensor de peso ligero. El LED está relacionado con un circuito de baja tensión que envía una señal, transformándola en un haz de luz solar. El sensor de luz solar convierte la energía de la luz solar en energía eléctrica para gestionar un circuito de sobretensión.

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Imagen del optoacoplador

La imagen del optoacoplador muestra un LED como emisor de luz y un fototransistor (fotosensor) como receptor de luz. Normalmente, el receptor de la luz solar es un fototransistor, como se demuestra en la parte inferior determinada.

Símbolo del optoacoplador

El receptor de luz solar puede ser un fotodiodo, un fotodarlington, un DIAC y diferentes elementos fotosensibles.

Desarrollo

El optoacoplador es un producto de materiales semiconductores. Suele ser un producto de LED y fototransistor. El LED se utiliza como fuente de peso ligero, mientras que el fototransistor se utiliza como sensor de peso ligero. La zona entre ellos se rellena con vidrio, aire o resina epoxi transparente que tiene una resistencia eléctrica muy excesiva, pero que simplemente pasa sin problemas.

Construcción del optoacoplador

El LED está en el aspecto de entrada relacionado con el circuito de baja tensión. Mientras que el fototransistor está en el aspecto de salida relacionado con el circuito de tensión excesiva.

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Trabajando

Como todos sabemos, la construcción interna del optoacoplador consiste en un LED y un fototransistor. El LED está relacionado con la alimentación de entrada con una resistencia de secuencia. Mientras que el fototransistor se relaciona con la alimentación y la carga de salida, como se demuestra en la determinación siguiente.

Funcionamiento del optoacoplador

Cuando el presente fluye a través del LED, éste emite un infrarrojo suave. La profundidad de la luz solar viene determinada por la tensión de disponibilidad y la presencia. Se utiliza una resistencia en secuencia para restringir el flujo de corriente a través del LED. El infrarrojo suave llega al fototransistor. El fototransistor convierte la luz solar en el presente que controla el flujo de presente entre su emisor y su colector. La cantidad de presente está determinada por la profundidad de la luz solar, mientras que la profundidad de la luz solar está determinada por el presente que suministra al LED. Posteriormente, el presente que entra en el aspecto de baja tensión puede gestionar la circulación actual dentro del circuito de tensión excesiva sin ninguna conexión eléctrica.

El fototransistor puede funcionar en dos modos

Modo de saturación

En el modo de saturación, el optoacoplador se utiliza como un interruptor que tiene dos estados ON y OFF. En el estado ON, permite la presencia total, mientras que el estado OFF bloquea totalmente la circulación de la corriente. Este modo se utiliza para conectar y desconectar excesivamente los circuitos de potencia mediante un microcontrolador o un circuito lógico digital.

Modo lineal o energético

En el modo Lineal o Energético, la salida actual es instantáneamente proporcional a la profundidad del incidente suave. El lugar de la profundidad de la luz solar está determinado por la entrada presente. Este modo se utiliza como un amplificador, en el que la entrada presente se amplifica a la salida del fototransistor.

Características del optoacoplador

Los siguientes rasgos describen la eficiencia del optoacoplador.

Tensión de aislamiento

Es la mayor tensión o distinción de potencial que puede existir entre su entrada y su salida de ejercicio infligiendo cualquier daño al aislamiento. Se calcula como VRMS con una humedad media de alrededor del 50%.

Tiempo de respuesta

El tiempo de respuesta es el tiempo necesario para sustituir la salida tras un cambio en la entrada. Muestra la rapidez con la que el optoacoplador modifica su salida. El tiempo de respuesta viene determinado por el tipo de fotosensor que se utiliza dentro del optoacoplador.

Relación de interrupción de corriente CTR

El CTR o relación de conmutación actual es la relación entre la salida actual y la entrada actual es optoacoplador. Además, está determinado por el tipo de fotosensor.

CMR Rechazo de modo frecuente

Es la capacidad de la fotorresistencia del fotoacoplador para rechazar cualquier transición rápida de ruido entre la entrada y la salida. Se suele denominar inmunidad a los transitorios de modo frecuente CMTI o rechazo a los transitorios de modo frecuente CMTR. El optoacoplador presenta un aislamiento de tensión excesivo para CC y baja frecuencia entre su entrada y su salida. Sin embargo, un pico de tensión repentino puede provocar una circulación presente entre la entrada y la salida como resultado de la capacitancia entre la entrada y la salida y crear ruido dentro del sistema.

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Variedades

El optoacoplador puede dividirse según el tipo de fotosensor que se utilice en él.

Optoacoplador con fototransistor el fototransistor utilizado en un optoacoplador de este tipo es unidireccional, por lo que se utilizan para funciones de corriente continua. El fototransistor puede ser NPN o PNP. El optoacoplador se puede obtener en cada IC de 4 pines además de 6 pines, como se indica a continuación con la configuración de pines.

Fototransistor Optoacoplador

El funcionamiento del optoacoplador de 4 polos es sencillo. Sin embargo, hay dos terminales más en el CI de 6 pines. La clavija 3 es N/C (sin relación) mientras que la clavija 6 es el terminal inferior del fototransistor. Se utiliza para regular la sensibilidad del fototransistor. En cualquier otro caso, se conecta a tierra mientras no se utiliza.

Optoacoplador con fotodarlington dichos optoacopladores incorporan un transistor fotodarlington como fotosensor, como se demuestra en la configuración de pines que se determina a continuación.

Optoacoplador Photodarlington

Se puede acceder a él en el CI de 6 pines: el pin nº 1 es el ánodo, el pin nº 2 es el cátodo, el pin nº 3 es el NC (no relacionado), el pin nº 4 es el emisor, el pin nº 5 es el colector y el pin nº 6 es la base.

El fotodarlington es un fototransistor que está hecho de una mezcla de dos fototransistores que tienen el doble de persona adquirida, además de una alta sensibilidad. La sensibilidad se puede ajustar mediante el terminal inferior nº 6. Un optoacoplador de este tipo se utiliza dentro de la utilidad que requiere una gran amplificación consideran los circuitos de CC (porque es unidireccional).

Optoacoplador con PhotoTRIAC: un optoacoplador de este tipo consta de PhotoTRIAC como fotosensor en el aspecto de salida. El FotoTRIAC es un intercambio bidireccional que se produce en cuanto el suave resplandor lo ilumina. Aquí está el determinante para el opto-TRIAC.

Optoacoplador PhotoTRIAC

La clavija 1 es el ánodo, la clavija 2 es el cátodo, la clavija 3 es NC (sin relación), la clavija 4 MT2 (terminal superior 2), la clavija 5 NC (sin relación), la clavija 6 MT1 (terminal superior 1).

TRIAC son las siglas de triodo a interruptor presente y es un interruptor bidireccional que puede conducir en cada instrucción. Posteriormente, se utilizan para circuitos de CA además de los de CC. Sólo funciona en modo de conmutación. Así que no hay amplificación.

Optoacoplador con PhotoSCR: un optoacoplador de este tipo consta de un fotoSCR porque el fotosensor. Es accesible en un CI de 6 pines, como se demuestra en la configuración de pines determinada a continuación.

Optoacoplador PhotoSCR

La clavija nº 1 es el ánodo (LED), la clavija nº 2 es el cátodo (LED), la clavija nº 3 es NC (sin relación), la clavija nº 4 es el cátodo (fotoSCR), la clavija nº 5 es el ánodo (fotoSCR), la clavija nº 6 es la puerta (fotoSCR)

El SCR, rectificador controlado por silicio, a menudo conocido como tiristor, es un interruptor gestionado de forma unidireccional que le permite estar presente cuando se dispara mediante el terminal de la puerta. El fotoSCR se dispara mediante el rayo de luz solar. La clavija nº 6 del terminal de la puerta se utiliza para ajustar su sensibilidad.

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Ventajas y desventajas de Optoacopladores

Beneficios

Estas son algunas de las ventajas del optoacoplador

  • Proporciona aislamiento eléctrico entre dos circuitos
  • Proporciona una resistencia eléctrica dentro del rango de los Giga ohmios.
  • Es más sencillo interconectar en un circuito.
  • No tiene elementos mecánicos que generen arcos, ruidos y desgaste con la edad. Por lo tanto, tiene una vida útil más larga.
  • Elimina el ruido entre los circuitos de tensión excesiva y de baja tensión.
  • Tiene un tipo de cambio excesivo, que permite transmitir señales de banda ancha.
  • Es un aparato de bajo consumo.
  • Es barato, compacto y tiene mucho menos peso.
  • Permite una pequeña tensión para gestionar adecuadamente los circuitos de tensión excesiva

Desventajas

Aquí tienes algunas desventajas del optoacoplador

  • No tiene una respuesta más alta a una frecuencia excesiva.
  • No puede manejar corrientes excesivas.
  • Para su funcionamiento se necesita una polarización externa.
  • No tiene una respuesta lineal, sino una curva como resultado de la respuesta no lineal de los fotosensores.

Funciones

El uso principal del optoacoplador es el aislamiento (eléctrico) entre el circuito de tensión excesiva y el de baja tensión.

  • Se utiliza para interconectar un circuito lógico digital con un circuito de sobretensión.
  • Se utiliza en convertidores de potencia similares a los de CA a CC.
  • Se utiliza en los inversores de potencia.
  • Se utiliza en los dímeros.
  • Se utiliza para hacer funcionar los motores eléctricos.
  • Se utiliza para controlar los circuitos de tensión excesiva.
  • Se utiliza en los helicópteros

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