Opto csatolók - típusok és alkalmazások

Az opto-izolátorok vagy az Opto-csatolók fénykibocsátó eszközből és egy fényérzékeny eszközből állnak, mind egy csomagba csomagolva, de a kettő között nincs elektromos kapcsolat, csak egy fénysugár. A fénykibocsátó szinte mindig LED. A fényérzékeny eszköz lehet fotodióda, fototranzisztor vagy ezoterikusabb eszköz, például tirisztor, TRIAC stb.

Manapság sok elektronikus berendezés használ opt csatolót az áramkörben. Az opt csatoló vagy néha optszigetelőnek nevezik, amely két áramkör számára lehetővé teszi a jelek cseréjét, mégis elektromosan elszigetelt marad. Ezt általában úgy valósítják meg, hogy a fényt továbbítják a jelre. A szokásos opt csatoló áramkörök kialakítása a fototranzisztoron világító LED-et használ - ez általában npn tranzisztor és nem pnp. A jel a LED-re kerül, amely az IC-ben lévő tranzisztorra világít.

A fény arányos a jellel, így a jel így továbbkerül a fototranzisztorra. Az opt csatolók néhány modulban is kaphatók, például SCR, fotodiódák, TRIAC más félvezető kapcsolók kimenetként, izzólámpák, neon izzók vagy más fényforrások.

Leggyakrabban a MOC3021 opto-csatolót alkalmazzák, amely egy LED-es diac típusú kombináció. Ez az IC összeköttetésben áll egy mikrovezérlővel, és egy LED sorosan csatlakozik az IC-hez, amely világít, jelezve a logika Nagy impulzus a mikrovezérlőről, hogy megtudhassuk, hogy az opto-IC belső LED-jében áram folyik. Ha logikai értéket kapunk, az áram a LED-en keresztül áramlik az 1-től 2-ig. Tehát ebben a folyamatban a LED fény a DIAC-ra esik, ami a 6-os és a 4-es bezárását okozza. Minden fél ciklus alatt az áram átáramlik a kapun, a soros ellenálláson és az opto-diac-on keresztül, hogy a fő tirisztor / triac bekapcsoljon a terhelés működéséhez.

Az opto csatoló általában kapcsolóüzemű áramellátási áramkörben található sok elektronikai berendezésben. A tápegységek elsődleges és másodlagos szakaszai közé van csatlakoztatva. Az opto-coupler alkalmazás vagy funkció az áramkörben:

1. Figyelje a nagyfeszültséget
2. Kimeneti feszültség mintavétel a szabályozáshoz
3. A rendszervezérlő mikro bekapcsolásához / kikapcsolásához
4. Talajszigetelés

Ezt az elvet használják az Opto-Diacs-oknál, az Opto-Diacs-ok IC-k formájában állnak rendelkezésre, és egyszerű áramkörökkel valósíthatók meg.

Egyszerűen adjon meg egy kis impulzust a megfelelő időben a csomagban található fénykibocsátó diódának. A LED által előállított fény aktiválja a diac fényérzékeny tulajdonságait, és az áramellátás bekapcsol. Ezekben az optikailag csatlakoztatott készülékekben a kis teljesítményű és a nagy teljesítményű áramkörök elkülönítése általában több ezer volt.

Opto-Diacs Pin leírás:

4 különböző Opto csatlakozó áll rendelkezésre

1. MOC3020

6 tűs DIP-ben van, az ábra mutatja:

A MOC3020 működési elve:

Az MOC3020-at elektronikus vezérlők és a tápellátás közötti kapcsolattartásra tervezték az ellenállóképes és induktív terhelések vezérléséhez a Vac működéséhez. Az opto-csatolóban alkalmazott elv az, hogy a MOC-k azonnal elérhetőek integrált áramkör formában, és működésükhöz nincs szükségük nagyon összetett áramkörökre. Egyszerűen adjon egy kis impulzust a megfelelő időben a csomagban található LED-nek. A LED által előállított fény aktiválja a diac fényérzékeny tulajdonságait, és az áramellátás bekapcsol. Ezeknek az optikailag csatlakoztatott eszközöknek az alacsony teljesítményű és a nagy teljesítményű áramköreinek leválasztása általában néhány ezer volt.

A MOC3020 jellemzői:

• 400 V Photo-TRIAC meghajtó kimenet
• Gallium-arzén-dióda infravörös forrás és optikailag kapcsolt szilícium triac meghajtó
• Nagy szigetelés - 500 Vpeak
• Kimeneti meghajtó 220 Vac-hoz
• Normál 6-terminálos műanyag DIP
• Közvetlenül felcserélhető a Motorola MOC3020, MOC3021 és MOC3022 készülékekkel

A MOC3020 tipikus alkalmazásai:

• Mágnesszelep / szelep vezérlés
• Lámpa előtétek
• Interfészes mikroprocesszorok 115/240 Vac perifériákhoz
• Motorvezérlés
• Izzólámpa fényerő-szabályozói

A MOC3020 alkalmazása:

Az alább látható áramkör egy tipikus áramkör, amelyet a mikrovezérlő váltakozó áramú terhelésének vezérléséhez használnak, egy LED-et sorba lehet kapcsolni a MOC3021-gyel, LED jelzi, ha a mikrovezérlő magas értéket ad, így tudjuk, hogy az áram a belső LED-ben áramlik opto-csatoló. Az ötlet egy olyan elektromos lámpa használata, amelynek aktiválásához hálózati feszültségre van szükség, szemben az egyenfeszültséggel. Így a hálózati váltóáram, amellyel megpróbáljuk átkapcsolni a lámpát, és nincs szükség külső áramforrásra. Az AC áram átkapcsolásához a lámpához opto-csatolt triacot, lámpát kell használnunk, és az alábbi áramkörben egy diac látható. A triacról azt mondják, hogy váltakozó áramú vezérlésű kapcsoló. Három M1, M2 terminál és kapu van. A TRIAC, a lámpa terhelése és a tápfeszültség sorba vannak kapcsolva. Ha a táplálás pozitív cikluson be van kapcsolva, akkor az áram átfolyik a lámpán, az ellenállásokon, a diacon és a kapun, és eléri a tápfeszültséget, majd csak a lámpa világít a fél cikluson keresztül közvetlenül a triac M2 és M1 kapcsain keresztül. Negatív félciklusban ugyanaz ismétlődik. Így a lámpa mindkét ciklusban szabályozottan világít, az opto-leválasztó kiváltó impulzusaitól függően, amint az az alábbi grafikonon látható. Ha ezt egy lámpa helyett motornak adják meg, akkor a teljesítményt szabályozzák, ami a sebesség szabályozását eredményezi.

2. MOC3021

A MOC3021 egy opto-csatoló, amelyet a TRIACS kiváltására terveztek. Ennek használatával kiválthatjuk a ciklus bármely pontját, így hívhatjuk őket nullától eltérő opto-csatolóként. A MOC3021-et nagyon széles körben használják, és sok forrásból könnyen beszerezhető. Az ábrán látható 6 tűs DIP-ben van.

MOC3021 (Opto csatlakozó)

PIN leírás:

1. tű: anód

2. tű: katód

3. tű: Nincs kapcsolat (NC)

4. tű: Fő terminál

5. tű: Nincs kapcsolat (NC)

6. tű: Fő terminál

Jellemzők:

• 400 V Photo-triac meghajtó kimenet
• Gallium-arzén-dióda infravörös forrás és optikailag kapcsolt szilícium triac meghajtó
• Nagy leválasztású 7500 V csúcs
• Kimeneti meghajtó 220 V-ra tervezve
• Normál 6-terminálos műanyag DIP

A MOC3021 számos alkalmazási területet tartalmaz, például mágnesszelep / szelepvezérlés, lámpa előtétek, a mikroprocesszorok összekapcsolása a 115/240 Vac perifériákkal, motorvezérlők és izzólámpák dimmerjei.

A MOC3021 alkalmazása:

Az alábbi áramkörből a leggyakrabban egy MOC3021 opto-csatolót alkalmazunk, LED-es diac típusú kombinációval. Ezen túlmenően, miközben ezt mikrovezérlővel használják, és egy LED-et sorba lehet kapcsolni a MOC3021-vel, a LED jelzi, hogy a mikrovezérlő mikor ad magas értéket, hogy tudjuk, hogy az opto-csatoló belső LED-jében áram folyik. Ha a logikai érték magas, akkor az áram átmegy a LED-en az 1-től 2-ig. Tehát ebben a folyamatban a LED fény a DIAC-ra esik, ami a 6-os és a 4-es bezárását okozza. Minden fél ciklus alatt az áram átáramlik a kapun, a soros ellenálláson és az opto-diac-on keresztül, hogy a fő tirisztor / triac bekapcsoljon a terhelés működéséhez.

3. MCT2E

Itt van egy videó az MCT2E optocsatolóról

Az MCT2E opto-csatoló készülékek mindegyike gallium-arzenid infravörös LED-ből és szilícium NPN fototranzisztorból áll. Ezeket 6 tűs DIP csomagolásban csomagolják, és széles vezetékes távolságban kaphatók.

1. tű: anód.

2. tű: katód.

3. tű: Nincs kapcsolat.

4. tű: Emitter.

5. tű: Gyűjtő.

6. tű: Alap.

Jellemzők:

• Izolációs tesztfeszültség 5000 VRMS
• Interfészek a közös logikai családokkal
• Bemenet-kimenet kapcsolási kapacitás<0.5 pF
• Ipari szabvány kettős soros 6 tűs csomag
• Megfelel a RoHS 2002/95 / EC irányelvnek

Az opto-csatoló általában megtalálható kapcsolóüzemű áramellátási áramkörben, leolvasó relé-vezetésben, ipari vezérlőkben, digitális logikai bemenetekben és számos elektronikus berendezésben

Az MCT2E alkalmazása:

Ez 1 LED és egy tranzisztor kombinációja. A tranzisztor 6. érintkezőjét általában nem használják, és amikor a fény az alap-emitter kereszteződésre esik, akkor kapcsol, és az 5. tű nullára megy.

• Ha a logikai nullát bemenetként adjuk meg, akkor a fény nem esik a tranzisztorra, így nem vezet, ami logikát ad kimenetként.
• Ha az 1. logikát bemenetként adjuk meg, akkor a fény a tranzisztorra esik, így az vezet, ami bekapcsolja a tranzisztort, és rövidzárlatot képez, ezáltal a kimenet logikai nulla lesz, mivel a tranzisztor kollektora a földhöz csatlakozik.

4. MOC363

A MOC3063 készülékek galliumarzenid infravörös sugárzó diódákból állnak, amelyek optikailag monolitikus szilícium detektorokhoz vannak kapcsolva, és amelyek a nulla feszültség funkcióit keresztezik a bilaterális triac meghajtókon. Ez az ábrán látható 6 tűs DIP is:

PIN leírás:

1. tű: Anód

2. tű: Katód

3. tű: Nincs kapcsolat (NC)

4. tű: Fő terminál

5. tű: Nincs kapcsolat (NC)

6. tű: Fő terminál

Jellemzők:

• A 115/240 Vac teljesítmény egyszerű logikai vezérlése
• Nulla keresztezési feszültség
• tipikus 1500 V / µs dv / dt, 600 V / µs garantált
• A VDE felismerte
• Underwriters Laboratories (UL) elismert

Alkalmazások:

• Mágnesszelep / szelep vezérlés
• Statikus tápkapcsolók
• Hőmérséklet-szabályozás
• AC motorindítók és meghajtók
• Világítás vezérlők
• E.M. kontaktorok
• Szilárdtest relé

A MOC3063 működése:

Az áramkörből van egy MOC3063 opto-csatoló, LED SCR típusú kombinációval. Ezen opto-csatoló mikrokontrollerrel történő használata közben egy LED-et sorba lehet kapcsolni a MOC3063 LED-del, jelezve, hogy a mikrovezérlő mikor ad magas értéket, hogy tudjuk, hogy az opto-csatoló belső LED-jében áram folyik. Ha a logikai érték magas, akkor az áram az LED-en keresztül az 1-től 2-ig érintkezik. A LED fény az SCR-re esik, és a 6-os és a 4-es csak a tápfeszültség nulla keresztjénél zár. Minden fél ciklus alatt áram folyik az SCR kapun, a külső soros ellenálláson és az SCR-en keresztül, hogy a fő tirisztor / triac mindig működjön a tápellátási ciklus elején.

Itt van egy videó az optocsatoló és a TRIAC összekapcsolásáról