Оптрон это: Оптрон (Оптопара) что это такое, принцип работы, проверка мультиметром

Оптрон — Википедия. Что такое Оптрон

Различные виды оптронов

Оптопара или оптрон — электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно — светодиод, в ранних изделиях — миниатюрная лампа накаливания) и фотоприёмника (биполярных и полевых фототранзисторов, фотодиодов, фототиристоров, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и, как правило, объединённых в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.

Классификация

По степени интеграции

• оптопары (или элементарные оптроны) — состоящие из двух и более элементов (в т. ч. собранные в одном корпусе)
• оптоэлектронные интегральные схемы, содержащие одну или несколько оптопар (с дополнительными компонентами, например, усилителями, или без них).

По типу оптического канала

• с открытым оптическим каналом
• с закрытым оптическим каналом

По типу фотоприёмника

По типу источников света

Оптроны с полевым транзистором или фотосимистором иногда именуют оптореле или твердотельным реле.

В настоящее время в оптоэлектронике можно выделить два направления.

1. Электронно-оптическое, основанное на принципе фотоэлектрического преобразования, реализуемого в твердом теле внутренним фотоэффектом и электролюминесценцией.
2. Оптическое, основанное на тонких эффектах взаимодействия твердого тела с электромагнитным излучением и использующее лазерную технику, голографию, фотохимию и т. д.

Существуют два класса оптических элементов, которые можно использовать при создании оптических ЭВМ:

• Оптроны
• Квантооптические элементы.

Они являются представителями соответственно электронно-оптического и оптического направлений.

Тип фотоприёмника определяет линейность передаточной функции оптрона. Наиболее линейны и тем самым пригодны для работы в аналоговых устройствах резисторные оптроны, затем — оптроны с приёмным фотодиодом или одиночным биполярным транзистором. Оптроны с составными биполярными транзисторами или полевыми транзисторами используются в импульсных (ключевых, цифровых) устройствах, в которых линейность передачи не требуется. Оптроны с фототиристорами применяются для гальванической развязки схем управления от цепей управления.

Использование

Оптроны имеют несколько областей применения, использующих их различные свойства:

Механическое воздействие

Оптронный координатный счётчик в механической мыши

Оптроны с открытым оптическим каналом, доступным для механического воздействия (перекрытия) используются как датчики во всевозможных детекторах наличия (например, детектор бумаги в принтере), датчиках конца или начала (аналогично механическому концевому выключателю), счётчиках и дискретных спидометрах на их базе (например, координатные счётчики в механической мыши, анемометры).

Гальваническая развязка

Оптроны используются для гальванической развязки цепей — передачи сигнала без передачи напряжения, для бесконтактного управления и защиты. Некоторые стандартные электрические интерфейсы, например MIDI, предписывают обязательную оптронную развязку. Различают два основных типа оптронов, предназначенных для использования в цепях гальванической развязки: оптопары и оптореле. Основное отличие между ними в том, что оптопары, как правило, используются для передачи информации, а оптореле используется для коммутации сигнальных или силовых цепей.

Оптопары

Транзисторные или интегральные оптопары, как правило, применяются для гальванической развязки сигнальных цепей или цепей с малым током коммутации. В качестве коммутирующего элемента используются биполярные транзисторы, цепи управления цифровыми входами, специализированные цепи (например, для управления силовым MOSFET или IGBT — оптодрайверы).

Свойства и характеристики оптопар

Электрическая прочность (допустимое напряжение между входной и выходной цепями) зависит от конструктивного оформления прибора. Оптопары гальванической развязки выпускаются в корпусах DIP, SOP, SSOP, Mini flat-lead. Для каждого типа корпусов характерны свои напряжения изоляции. Для того, чтобы обеспечить большие пробивные напряжения, необходимо, чтобы конструкция оптопары имела как можно большие расстояния не только между светодиодом и фотоприемником, но так же как можно большие расстояния по внутренней и по внешней стороне корпуса. Иногда производители выпускают специализированные семейства оптопар, соответствующие международным стандартам безопасности. Эти оптопары характеризуются повышенной электрической прочностью.

Одним из основных параметров, характеризующих транзисторную оптопару, является коэффициент передачи тока. Производители оптопар выполняют сортировку, присваивая в зависимости от коэффициента передачи тот или иной ренкинг, который указывается в наименовании.

Нижняя рабочая частота оптрона не ограничена: оптроны могут работать в цепях постоянного тока. Верхняя рабочая частота оптронов, оптимизированных под высокочастотную передачу цифровых сигналов, достигает сотен МГц. Верхние рабочие частоты линейных оптронов существенно ниже (единицы—сотни кГц). Наиболее медленные оптроны, использующие лампы накаливания, фактически являются эффективными фильтрами нижних частот с граничной полосой порядка единиц Гц.

Шумы транзисторной оптопары

Для транзисторных оптопар характерным является появление шума, связанного с одной стороны наличием проходной ёмкости между светодиодом и базой транзистора, с другой стороны наличием паразитной ёмкости между коллектором и базой фототранзистора. Для борьбы с первым типом шумов в конструкцию оптопары вносят специальный экран. Второго типа шумов удается избежать правильно подобрав режимы работы оптопары.

Типы оптопар для гальванической развязки

• Стандартные со входом по постоянному току
• Стандартные со входом по переменному току
• С малыми входными токами
• С высоким напряжением коллектор-эмиттер
• Высокоскоростные оптопары
• Оптопары с изолирующим усилителем
• Драйверы двигателей и IGBT

Примеры применения оптопар

• В телекоммуникационном оборудовании
• В цепях сопряжения с исполнительными устройствами
• В импульсных источниках питания.
• В высоковольтных цепях
• В системах управления двигателями
• В системах вентиляции и кондиционирования
• В системах освещения
• В электросчетчиках

Оптореле

Оптореле (Твердотельные реле), как правило, применяются для коммутации цепей с большим током коммутации. В качестве коммутирующего элемента используется как правило пара встречно включенных MOSFET транзисторов, благодаря чему оптореле способно работать в цепях переменного тока.

Свойства и характеристики оптореле

Оптореле имеют три топологии. Нормально разомкнутые — топология А, нормально замкнутые — топология Б и переключающая — топология С. Нормально разомкнутая топология предполагает замыкание коммутирующей цепи только при подаче управляющего напряжение на светодиод. Нормально замкнутая топология предполагает размыкание коммутирующей цепи при подаче управляющего напряжения на светодиод. Переключающая топология, как следует из названия имеет комбинацию внутри оптореле нормально замкнутых и нормально разомкнутых каналов.
Стандартными корпусами для оптореле являются DIP8, DIP6, SOP8, SOP4, Mini flat-lead 4.
Аналогично оптопарам, оптореле также характеризуются электрической прочностью.

Типы оптореле

• Стандартные оптореле
• Оптореле с малым сопротивлением
• Оптореле с малым СxR
• Оптореле с малым напряжением смещения
• Оптореле с высоким напряжением изоляции

Примеры применения оптореле

• В модемах
• В измерительных устройствах, IC тестеры
• Для сопряжения с исполнительными устройствами
• В автоматических телефонных станциях
• Счетчики электричества, тепла, газа
• Коммутаторы сигналов

Неэлектрическая передача

На принципе оптрона построены такие приспособления как:

• беспроводные пульты и оптические устройства ввода
• беспроводные (атмосферно-оптические) и волоконно-оптические устройства передачи аналоговых и цифровых сигналов

Также используются в неразрушающем контроле как датчики аварийных ситуаций. GaP-диоды начинают излучать свет при воздействии на них радиации, а фотоприёмник фиксирует возникшее свечение и сообщает о тревоге.

Литература

• Гребнев А. К., Гридин В. Н., Дмитриев В. П. Оптоэлектронные элементы и устройства / Под. ред. Ю. В. Гуляева. — М.: Радио и связь, 1998. — 336 с. — ISBN 5-256-01385-8.
• Розеншер, Э., Винтер, Б. Оптоэлектроника = Optoélectronique / Пер. с фр.. — М.: Техносфера, 2004. — 592 с. — ISBN 5-94836-031-8.

Ссылки

оптрон — это… Что такое оптрон?

ОПТРОН — это… Что такое ОПТРОН?

Как проверить оптопару (оптрон) — схема и принцип работы самодельного тестера

Потребовался простой способ проверки оптронов. Не часто я с ними «общаюсь», но бывают моменты, когда надо определить — виноват ли оптрон?.. Для этих целей сделал очень простой пробник. «Конструкция выходного часа».

Внешний вид пробника:

Схема данного пробника очень проста:

Теория:

Оптроны(оптопары) стоят практически в каждом импульсном блоке питания для гальванической развязки цепи обратной связи. В составе оптрона находятся обычный светодиод и фототранзистор. Упрощенно говоря, это, своего рода, маломощное электронное реле, с контактами на замыкание.

Принцип работы оптрона: Когда через встроенный светодиод проходит электрический ток, светодиод (в оптроне) начинает светиться, свет попадает на встроенный фототранзистор и открывает его.

Оптроны часто выпускается в корпусе Dip

Первая ножка микросхемы, по стандарту обозначается ключом, точкой на корпусе микросхемы, она же анод светодиода, далее номера ножек идут по окружности, против часовой стрелки.

Суть проверки: Фототранзистор, при попадании на него света от внутреннего светодиода,

переходит в открытое состояние, а сопротивление его — резко уменьшится (с очень большого сопротивления, до примерно 30-50 Ом.).

Практика:

Единственным минусом данного пробника является то, что для проверки необходимо выпаять оптрон и установить в держатель согласно ключу(у меня роль напоминалки является кнопка тестирования — она смещена в сторону, и ключ оптрона должен смотреть на кнопку).

Далее, при нажатии кнопки, (если оптрон цел), оба светодиода загорятся: Правый будет сигнализировать о том, что светодиод оптрона рабочий(цепь не разорвана), а левый сигнализировать о работоспособности фототранзистора(цепь не разорвана).


(Держатель у меня был только DIP-6 и пришлось залить неиспользуемые контакты термоклеем.)

Для окончательного тестирования, необходимо перевернуть оптрон «не по ключу» и проверить уже в таком виде — оба светодиода не должны гореть. Если же горят оба или один из них, то это говорит нам о коротком замыкании в оптроне.

Рекомендую такой пробник в качестве первого, для начинающих радиолюбителей, которым необходимо проверять оптроны раз в полгода, год)

Существуют и более современные схемы с логикой и сигнализацией о «выходе из параметров», но такие нужны для очень узкого круга людей.

ОПТРОН — это… Что такое ОПТРОН?

ОПТРОН — это… Что такое ОПТРОН?

Оптрон — Википедия. Что такое Оптрон

Различные виды оптронов

Оптопара или оптрон — электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно — светодиод, в ранних изделиях — миниатюрная лампа накаливания) и фотоприёмника (биполярных и полевых фототранзисторов, фотодиодов, фототиристоров, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и, как правило, объединённых в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.

Классификация

По степени интеграции

• оптопары (или элементарные оптроны) — состоящие из двух и более элементов (в т. ч. собранные в одном корпусе)
• оптоэлектронные интегральные схемы, содержащие одну или несколько оптопар (с дополнительными компонентами, например, усилителями, или без них).

По типу оптического канала

• с открытым оптическим каналом
• с закрытым оптическим каналом

По типу фотоприёмника

По типу источников света

Оптроны с полевым транзистором или фотосимистором иногда именуют оптореле или твердотельным реле.

В настоящее время в оптоэлектронике можно выделить два направления.

1. Электронно-оптическое, основанное на принципе фотоэлектрического преобразования, реализуемого в твердом теле внутренним фотоэффектом и электролюминесценцией.
2. Оптическое, основанное на тонких эффектах взаимодействия твердого тела с электромагнитным излучением и использующее лазерную технику, голографию, фотохимию и т. д.

Существуют два класса оптических элементов, которые можно использовать при создании оптических ЭВМ:

• Оптроны
• Квантооптические элементы.

Они являются представителями соответственно электронно-оптического и оптического направлений.

Тип фотоприёмника определяет линейность передаточной функции оптрона. Наиболее линейны и тем самым пригодны для работы в аналоговых устройствах резисторные оптроны, затем — оптроны с приёмным фотодиодом или одиночным биполярным транзистором. Оптроны с составными биполярными транзисторами или полевыми транзисторами используются в импульсных (ключевых, цифровых) устройствах, в которых линейность передачи не требуется. Оптроны с фототиристорами применяются для гальванической развязки схем управления от цепей управления.

Использование

Оптроны имеют несколько областей применения, использующих их различные свойства:

Механическое воздействие

Оптронный координатный счётчик в механической мыши

Оптроны с открытым оптическим каналом, доступным для механического воздействия (перекрытия) используются как датчики во всевозможных детекторах наличия (например, детектор бумаги в принтере), датчиках конца или начала (аналогично механическому концевому выключателю), счётчиках и дискретных спидометрах на их базе (например, координатные счётчики в механической мыши, анемометры).

Гальваническая развязка

Оптроны используются для гальванической развязки цепей — передачи сигнала без передачи напряжения, для бесконтактного управления и защиты. Некоторые стандартные электрические интерфейсы, например MIDI, предписывают обязательную оптронную развязку. Различают два основных типа оптронов, предназначенных для использования в цепях гальванической развязки: оптопары и оптореле. Основное отличие между ними в том, что оптопары, как правило, используются для передачи информации, а оптореле используется для коммутации сигнальных или силовых цепей.

Оптопары

Транзисторные или интегральные оптопары, как правило, применяются для гальванической развязки сигнальных цепей или цепей с малым током коммутации. В качестве коммутирующего элемента используются биполярные транзисторы, цепи управления цифровыми входами, специализированные цепи (например, для управления силовым MOSFET или IGBT — оптодрайверы).

Свойства и характеристики оптопар

Электрическая прочность (допустимое напряжение между входной и выходной цепями) зависит от конструктивного оформления прибора. Оптопары гальванической развязки выпускаются в корпусах DIP, SOP, SSOP, Mini flat-lead. Для каждого типа корпусов характерны свои напряжения изоляции. Для того, чтобы обеспечить большие пробивные напряжения, необходимо, чтобы конструкция оптопары имела как можно большие расстояния не только между светодиодом и фотоприемником, но так же как можно большие расстояния по внутренней и по внешней стороне корпуса. Иногда производители выпускают специализированные семейства оптопар, соответствующие международным стандартам безопасности. Эти оптопары характеризуются повышенной электрической прочностью.

Одним из основных параметров, характеризующих транзисторную оптопару, является коэффициент передачи тока. Производители оптопар выполняют сортировку, присваивая в зависимости от коэффициента передачи тот или иной ренкинг, который указывается в наименовании.

Нижняя рабочая частота оптрона не ограничена: оптроны могут работать в цепях постоянного тока. Верхняя рабочая частота оптронов, оптимизированных под высокочастотную передачу цифровых сигналов, достигает сотен МГц. Верхние рабочие частоты линейных оптронов существенно ниже (единицы—сотни кГц). Наиболее медленные оптроны, использующие лампы накаливания, фактически являются эффективными фильтрами нижних частот с граничной полосой порядка единиц Гц.

Шумы транзисторной оптопары

Для транзисторных оптопар характерным является появление шума, связанного с одной стороны наличием проходной ёмкости между светодиодом и базой транзистора, с другой стороны наличием паразитной ёмкости между коллектором и базой фототранзистора. Для борьбы с первым типом шумов в конструкцию оптопары вносят специальный экран. Второго типа шумов удается избежать правильно подобрав режимы работы оптопары.

Типы оптопар для гальванической развязки

• Стандартные со входом по постоянному току
• Стандартные со входом по переменному току
• С малыми входными токами
• С высоким напряжением коллектор-эмиттер
• Высокоскоростные оптопары
• Оптопары с изолирующим усилителем
• Драйверы двигателей и IGBT

Примеры применения оптопар

• В телекоммуникационном оборудовании
• В цепях сопряжения с исполнительными устройствами
• В импульсных источниках питания.
• В высоковольтных цепях
• В системах управления двигателями
• В системах вентиляции и кондиционирования
• В системах освещения
• В электросчетчиках

Оптореле

Оптореле (Твердотельные реле), как правило, применяются для коммутации цепей с большим током коммутации. В качестве коммутирующего элемента используется как правило пара встречно включенных MOSFET транзисторов, благодаря чему оптореле способно работать в цепях переменного тока.

Свойства и характеристики оптореле

Оптореле имеют три топологии. Нормально разомкнутые — топология А, нормально замкнутые — топология Б и переключающая — топология С. Нормально разомкнутая топология предполагает замыкание коммутирующей цепи только при подаче управляющего напряжение на светодиод. Нормально замкнутая топология предполагает размыкание коммутирующей цепи при подаче управляющего напряжения на светодиод. Переключающая топология, как следует из названия имеет комбинацию внутри оптореле нормально замкнутых и нормально разомкнутых каналов.
Стандартными корпусами для оптореле являются DIP8, DIP6, SOP8, SOP4, Mini flat-lead 4.
Аналогично оптопарам, оптореле также характеризуются электрической прочностью.

Типы оптореле

• Стандартные оптореле
• Оптореле с малым сопротивлением
• Оптореле с малым СxR
• Оптореле с малым напряжением смещения
• Оптореле с высоким напряжением изоляции

Примеры применения оптореле

• В модемах
• В измерительных устройствах, IC тестеры
• Для сопряжения с исполнительными устройствами
• В автоматических телефонных станциях
• Счетчики электричества, тепла, газа
• Коммутаторы сигналов

Неэлектрическая передача

На принципе оптрона построены такие приспособления как:

• беспроводные пульты и оптические устройства ввода
• беспроводные (атмосферно-оптические) и волоконно-оптические устройства передачи аналоговых и цифровых сигналов

Также используются в неразрушающем контроле как датчики аварийных ситуаций. GaP-диоды начинают излучать свет при воздействии на них радиации, а фотоприёмник фиксирует возникшее свечение и сообщает о тревоге.

Литература

• Гребнев А. К., Гридин В. Н., Дмитриев В. П. Оптоэлектронные элементы и устройства / Под. ред. Ю. В. Гуляева. — М.: Радио и связь, 1998. — 336 с. — ISBN 5-256-01385-8.
• Розеншер, Э., Винтер, Б. Оптоэлектроника = Optoélectronique / Пер. с фр.. — М.: Техносфера, 2004. — 592 с. — ISBN 5-94836-031-8.

Ссылки

Его типы и различные применения в цепях постоянного / переменного тока

Оптрон — это электронный компонент, который передает электрические сигналы между двумя изолированными цепями. Оптопара также называется оптоизолятором, фотоэлементом или оптическим изолятором.

Часто в схемах, особенно низковольтных или высокочувствительных к шумам, оптопара используется для изоляции схемы, чтобы предотвратить вероятность электрического столкновения или исключить нежелательные шумы. На нынешнем коммерческом рынке мы можем купить оптопару с 10 кВ до 20 кВ выдерживаемым напряжением от входа к выходу, со спецификацией переходных процессов напряжения 25 кВ / мкс.

Внутренняя структура оптопары

Это внутренняя структура оптрона. На левой стороне открыты контакты 1 и 2, это светодиод (светоизлучающий диод), светодиод излучает инфракрасный свет на светочувствительный транзистор на правой стороне. Фототранзистор переключает выходную схему своим коллектором и эмиттером, как и типичные транзисторы BJT.Яркость светодиода напрямую регулирует фототранзистор. Поскольку светодиод может управляться другой схемой, а фототранзистор может управлять другой схемой, то двумя независимыми схемами можно управлять с помощью оптопары. Кроме того, между фототранзистором и инфракрасным светодиодом пространство выполнено из прозрачного непроводящего материала; он электрически изолирует две разные цепи. Полое пространство между светодиодом и фототранзистором может быть выполнено из стекла, воздуха или прозрачного пластика, электрическая изоляция намного выше, обычно 10 кВ или выше.

Типы оптопар

Существует много различных типов оптопар. коммерчески доступны в зависимости от их потребностей и коммутационных возможностей. В зависимости от использования в основном доступны четыре типа оптопар.

1. Оптрон, использующий фототранзистор .

Оптрон

2. , использующий фото транзистор Дарлингтона .
3. Оптрон, использующий Photo TRIAC .
4. Оптрон, использующий Photo SCR .

Оптопара на фототранзисторах

На верхнем изображении показана внутренняя конструкция оптопары на фототранзисторе. Тип транзистора может быть любым, будь то PNP или NPN .

Фототранзистор

может быть двух типов в зависимости от наличия выходного контакта. На втором изображении слева есть дополнительный вывод, который внутренне связан с базой транзистора.Этот вывод используется для управления чувствительностью фототранзистора . Часто вывод используется для соединения с землей или минусом с помощью резистора высокого номинала. В этой конфигурации можно эффективно контролировать ложное срабатывание из-за шума или электрических переходных процессов.

Кроме того, перед использованием оптопары на основе фототранзистора пользователь должен знать максимальный номинал транзистора. PC816, PC817, LTV817, K847PH — несколько широко используемых оптопар на основе фототранзисторов.Фото — Оптопара на основе транзистора используется в изоляции цепей постоянного тока .

Транзисторная оптопара Фото-Дарлингтона

На верхнем изображении представлены два типа символа, показана внутренняя конструкция оптопары на базе Photo-Darlington .

Транзистор Дарлингтона — это пара из двух транзисторов, в которой один транзистор управляет базой другого транзистора. В этой конфигурации транзистор Дарлингтона обеспечивает высокий коэффициент усиления.Как обычно, светодиод излучает инфракрасный светодиод и управляет базой парного транзистора.

Оптопара этого типа также используется для изоляции в цепях постоянного тока. Шестой вывод, который внутренне соединен с базой транзистора, используется для управления чувствительностью транзистора, как обсуждалось ранее в описании фототранзистора. 4N32, 4N33, h31B1, h31B2, h31B3 — несколько примеров оптопары на основе фотодарлингтона.

Оптопара Photo-TRIAC

На верхнем изображении показана внутренняя конструкция оптрона TRIAC .

TRIAC в основном используется там, где требуется управление или переключение на основе переменного тока. Светодиод может управляться с помощью постоянного тока, а TRIAC используется для управления переменным током. Оптопара и в этом случае обеспечивает отличную изоляцию. Вот одно приложение симистора. Примеры оптопары на основе фото-TRIAC: IL420 , 4N35 и т. Д. Являются примерами оптопары на основе TRIAC.

Оптрон на основе фото-SCR

SCR подставка для Кремниевый выпрямитель , SCR также называется Thyristor .На верхнем изображении показана внутренняя конструкция оптопары на основе Photo-SCR. Как и другие оптопары, светодиод излучает инфракрасное излучение. SCR регулируется яркостью светодиода. Оптопара на основе Photo-SCR используется в схемах, связанных с переменным током. Узнайте больше о тиристоре здесь.

Несколько примеров оптопар на основе фото-SCR: — MOC3071, IL400, MOC3072 и т. Д.

Применение оптопары

Как обсуждалось ранее , несколько оптопар используются в цепи постоянного тока и несколько оптопар используются в операциях, связанных с переменным током .Поскольку оптопара не допускает прямого электрического соединения между двумя сторонами, основное применение оптопары — изолировать две цепи .

При переключении другого приложения, как и в случае, когда для переключения приложения можно использовать транзистор, можно использовать оптопару. Его можно использовать в различных операциях, связанных с микроконтроллером, где требуются цифровые импульсы или аналоговая информация от схемы высокого напряжения, оптопара может использоваться для превосходной изоляции между этими двумя.

Оптопара может использоваться для обнаружения переменного тока и операций, связанных с управлением постоянным током. Давайте посмотрим на несколько применений оптранзисторов.

Оптопара для переключения цепи постоянного тока:

В верхней схеме используется оптопара на основе фототранзистора . Он будет действовать как типичный транзисторный переключатель. В схеме использован недорогой оптрон на фототранзисторе PC817 . Инфракрасный светодиод будет управляться переключателем S1 .Когда переключатель будет включен, аккумуляторный источник 9 В будет подавать ток на светодиод через токоограничивающий резистор 10 кОм. Интенсивность регулируется резистором R1. Если мы изменим значение и уменьшим сопротивление, интенсивность светодиода будет высокой, а коэффициент усиления транзистора будет высоким.

С другой стороны, транзистор представляет собой фототранзистор, управляемый внутренним инфракрасным светодиодом , когда светодиод излучает инфракрасный свет, фототранзистор контактирует, и VOUT будет 0, отключая нагрузку, подключенную к нему.Необходимо помнить, что по паспорту коллекторный ток транзистора составляет 50 мА. R2 обеспечивает VOUT 5v. R2 — это подтягивающий резистор.

Вы можете увидеть переключение светодиода с помощью оптрона на видео ниже…

В этой конфигурации оптопара на основе фототранзистора может использоваться с микроконтроллером для обнаружения импульсов или прерывания .

Оптопара для определения напряжения переменного тока:

Здесь показана еще одна схема для определения переменного напряжения .Инфракрасный светодиод управляется двумя резисторами 100 кОм. Два резистора 100 кОм, используемые вместо одного резистора 200 кОм, предназначены для дополнительной безопасности в случае короткого замыкания. Светодиод подключается через линию розетки (L) и нейтраль (N). При нажатии кнопки S1 светодиод начинает излучать инфракрасный свет. Фототранзистор реагирует и преобразует VOUT с 5 В в 0 В.

В этой конфигурации оптопара может быть подключена к цепи низкого напряжения, такой как блок микроконтроллера, где требуется определение напряжения переменного тока.На выходе будет прямоугольный импульс от высокого к низкому.

На данный момент первая цепь используется для управления или переключения цепи постоянного тока, а вторая предназначена для обнаружения цепи переменного тока и управления или переключения цепи постоянного тока. Далее мы увидим управление цепью переменного тока с помощью цепи постоянного тока.

Оптопара для управления цепью переменного тока с использованием постоянного напряжения:

В верхней цепи Светодиод снова управляется батареей 9 В через резистор 10 кОм и состоянием переключателя.С другой стороны, используется оптопара на основе фото-TRIAC , который управляет ЛАМПОЙ переменного тока от розетки переменного тока 220 В. Резистор 68R используется для управления TRIAC BT136, который управляется фото-TRIAC внутри блока оптопары.

Этот тип конфигурации используется для управления электроприборами с использованием схемы низкого напряжения . В верхней схеме используется IL420, который представляет собой оптопару на основе фото-TRIAC.

Помимо этого типа схемы, в SMPS может использоваться оптопара для отправки информации о коротком замыкании или перегрузке по току на вторичной стороне первичной стороне.

Если вы хотите увидеть микросхему оптопары в действии , проверьте следующие схемы:

.

Что такое оптопара и как она работает?

Если вы когда-либо разбирали зарядное устройство для телефона или импульсный блок питания, вы найдете несколько крошечных черных корпусов микросхем с необычным количеством контактов, в основном четыре или шесть, как в вариантах SMD, так и в вариантах с сквозным отверстием. Что еще более необычно, так это то, что эти части обычно находятся над изоляционными пазами и промежутками, что делает их назначение более загадочным.

Эти компоненты называются оптопарами или оптоизоляторами или просто оптосами , и они выполняют важнейшую функцию передачи сигналов между изолированными секциями схемы.Они используют свет для передачи сигналов между цепями.

Что такое оптопара и как она работает

Как мы уже узнали о транзисторах, идеальный транзистор не позволит току проходить через него, если базовый вывод не срабатывает. Но если вам аккуратно удастся отсоединить обычный дискретный транзистор и подать напряжение на выводы коллектора и эмиттера, вы заметите, что крошечный ток все еще течет! Это связано с тем, что свет падает на основание открытого кристалла транзистора.

Это означает, что фотоны света действительно способны выбивать дырки и электроны в легированном полупроводниковом материале. Это приводит к некоторым очень интересным возможностям, первая из которых — это фототранзистор, в основном двухконтактный транзистор без вывода базы. Они очень похожи на диоды и поставляются в прозрачных корпусах. Здесь свет действует как базовый ток. Фотодиоды работают очень похожим образом; они меняют свое «сопротивление» в зависимости от количества падающего на них света.

Фотодиоды и транзисторы используются в датчиках приближения, которые обнаруживают небольшие изменения напряжения или тока на этих устройствах в зависимости от количества падающего на них света.

Если мы можем поместить светодиод и фототранзистор в закрытую трубку, свет, исходящий от светодиода (конечно, при условии, что он правильно управляется), загорится «основание» фототранзистора и сделает его проводящим. Это оставляет нам устройство, которое может управлять переключающим элементом без физического контакта! Такой прибор уже существует, и как вы догадались, это оптрон !

Входы и выходы оптопары

Оптопары

бывают разных форм, размеров и скоростей (это будет обсуждаться позже), но большинство из них имеют одни и те же основные характеристики — диодный вход и выход переключающего элемента.

Диод очень похож на любой другой светодиод, за исключением того факта, что вы не можете видеть свет (во-первых, потому что он находится в герметичной пластиковой упаковке, а во-вторых, потому что он в основном инфракрасный). Он требует, чтобы его приводили в действие те же токи и напряжения, которые требуются для обычных светодиодов, а именно несколько вольт и несколько десятков миллиампер.

Приведенная ниже анимация поможет вам понять принцип работы. Используемая здесь оптопара — это микросхема фототранзистора MCT2E. Как вы можете видеть, логический вход светодиода управляет выходом транзистора.В этой ИС сторона выхода состоит из транзистора, но так должно быть в каждом случае.

Сторона выхода фототранзистора немного более интересна, потому что обычно она состоит из транзистора типа NPN, как показано выше, но иногда это также может быть SCR или TRIAC, а иногда даже полностью совместимый с логикой выход!

Следует помнить одну важную вещь: поскольку база в основном управляется светом, «базовый ток» очень и очень низкий — вы не можете ожидать полного насыщения от этих типов транзисторов, а поскольку базовый ток очень мал, время подъема и спада часто очень медленное, как я узнал на собственном горьком опыте.Конечно, доступны оптические устройства с логическим выходом (и согласованием скоростей), но для выходной стороны требуется отдельный источник питания.

Хорошая особенность оптического выхода заключается в том, что, поскольку он полностью гальванически изолирован от входа, он может плавать при любом напряжении — или, другими словами, он действует как плавающий «переключатель», хотя и не очень хороший.

Например, вы можете разместить транзисторный выход на стороне низкого уровня и добавить подтяжку к коллектору, чтобы, когда диод горит, транзистор проводит и подтягивает коллектор до низкого уровня.Вы также можете разместить транзистор на стороне высокого напряжения с резистором между эмиттером и землей выхода, чтобы, когда на входе высокий уровень, на выходе эмиттера тоже был высокий уровень.

Но будьте осторожны, большинство обычных оптопаров имеют высокое напряжение насыщения из-за ограниченного базового привода, иногда порядка 1 Вольт!

Из-за своей низкой скорости обычные оптопары используются как часть контуров обратной связи источника питания с дополнительным бонусом в виде полной изоляции.

Как вы уже догадались, optos не может делать то, что могут делать трансформаторы — обеспечивать питание.В то время как трансформатор может питать изолированные схемы, с помощью современных технологий мы не можем эффективно передавать энергию через свет.

Но оптопары делают то, чего не могут сделать трансформаторы — очень эффективно и очень быстро передавать сигналы между цепями, без необходимости использования отдельных драйверов. Мы можем подключить вход оптического сигнала непосредственно к выводу микроконтроллера, но мы не сможем сделать то же самое для сигнального трансформатора!

Практические советы по оптопарам

Для всех «медленных» целей: i.е. Сигналы порядка нескольких килогерц, я рекомендую использовать PC817, очень распространенный одиночный оптический сигнал, который поставляется в корпусе DIP4 или SMD. Подайте на вход не менее 5 мА.

Для более высоких скоростей я рекомендую TLP117, который имеет инвертированный логический выход, но требует питания 5 В на выходной стороне. Я получил 10 микросекундных импульсов из этого, что должно сказать вам кое-что о его скорости!

Каким бы незначительным это ни казалось, если вы прочтете всю таблицу, вам лучше на самом деле это сделать.

Прочие устройства с оптической связью

Основываясь на той же технологии, мы находим ряд полезных устройств — опто-тиристоры и тиристоры . Опто-TRIAC более известны как твердотельные реле или SSL. Они в основном действуют как обычные реле, но используют свет для срабатывания TRIAC с горячей стороны, который потребляет намного меньше тока, чем катушка реле.

Одним из недостатков является то, что полупроводниковые устройства имеют тенденцию закорачиваться при отказе, в то время как электромеханические реле размыкаются.Об этом следует помнить в критически важных приложениях.

Опто-тиристоры , с другой стороны, обычно используются для запуска тиристоров большей мощности по изолированному сигналу.

.

Что такое оптопары? Определение, конструкция и работа оптопар

Определение : Оптопара или оптоэлектронный соединитель — это электронный компонент, который в основном действует как интерфейс между двумя отдельными цепями с различными уровнями напряжения . Оптопары — это общий компонент, с помощью которого можно обеспечить гальваническую развязку между источником ввода и вывода. Это 6-контактное устройство , которое может иметь любое количество фотодетекторов.

Здесь луч света, излучаемый источником света, существует как единственный контакт между входом и выходом. Благодаря этому мы можем иметь сопротивление изоляции мегаом между двумя цепями. В приложениях с высоким напряжением, где разница напряжений между двумя цепями отличается на несколько тысяч вольт, такая изоляция является предпочтительной. Использование всех таких электронных изоляторов заключается во всех тех условиях, когда сигнал должен проходить между двумя изолированными цепями.

До сих пор мы говорили об изолированной цепи, но следует знать ее значение, прежде чем переходить к дальнейшим аспектам.

Что такое изолированная цепь?

Изолированные цепи — это цепи, которые не имеют общего проводника между ними, и при этом поддерживается надлежащая изоляция.

Как мы уже знаем, информационный сигнал сильно содержит шум и дополнительные искажения в нем, которые могут выходить за пределы допуска логической схемы на выходе во время передачи. Оптические соединители могут использоваться для работы с высоким напряжением как переменного тока, так и постоянного тока .

Конструкция оптопары

Оптопара в основном состоит из инфракрасного светодиода и светочувствительного устройства , которое обнаруживает излучаемый инфракрасный луч. Полупроводниковое светочувствительное устройство может быть фотодиодом, фототранзистором, парой Дарлингтона, SCR или TRIAC.

Давайте посмотрим на основную схему оптопары:

Инфракрасный светодиод и светочувствительное устройство упакованы в одну упаковку.Светодиод находится на входной стороне, а светочувствительный материал размещен на выходной стороне. В начале цепи подключается сопротивление, которое используется для ограничения тока, а другое сопротивление подключается между напряжением питания и выводом коллектора.

Прежде чем продолжить, давайте посмотрим на описание контактов оптопары:

• Контакт 1: Анод
• Контакт 2: Катод
• Контакт 3: Земля
• Контакт 4: Эмиттер
• Контакт 5: Коллектор
• Контакт 6: База

Базовый вывод фототранзистора доступен снаружи.Один фототранзистор используется на выходном каскаде простой развязывающей оптопары.

Работа оптопары

Оптопара — это комбинация светодиода и фотодиода, упакованная в один корпус. Как мы видим на приведенной ниже принципиальной схеме, когда на входной стороне оптопары появляется высокое напряжение, через светодиод начинает течь ток.

Из-за этого тока светодиод будет излучать свет. Этот излучаемый свет, когда падает на фототранзистор, вызывает прохождение тока через него.Ток , протекающий через фототранзистор, равен , прямо пропорционально подаваемому входному напряжению . Входное сопротивление, расположенное в начале цепи, уменьшит количество тока, протекающего через светодиод, если его значение будет увеличено. Поскольку светодиод светится из-за этого тока, следовательно, когда ток будет низким, как и сила света светодиода.

Как мы уже обсуждали ранее, сила света, излучаемого светодиодом, будет равна соответствующему току, протекающему через фототранзистор.Это означает, что свет низкой интенсивности , излучаемый светодиодом, вызовет протекание тока низкого уровня через фототранзистор. Таким образом, на выводе коллектор-эмиттер транзистора генерируется изменяющееся напряжение.

Таким образом, входящий сигнал от входной цепи попадает в выходную цепь.

Типы оптронов

Различные типы оптопары показаны на схеме, приведенной ниже:

Для использования в цепях постоянного тока в основном используются фототранзисторы и фотоприборы Дарлингтона.В случае переменного тока используются схемы с питанием, фото-SCR и фото-TRIAC.

Существуют и другие формы конфигураций источник-датчик, такие как светодиод-лазер, светодиод-фотодиод, отражающий оптопара, щелевой оптопара и т. Д.

Преимущества

1. Оптопары позволяют легко взаимодействовать с логическими схемами.
2. Гальваническая развязка обеспечивает защиту цепи.
3. Обеспечивает широкополосную передачу сигнала.
4. Это небольшое по размеру и легкое устройство.

Недостатки

1. Скорость работы оптопар низкая.
2. В случае сигнала очень высокой мощности может возникнуть возможность объединения сигналов.

Приложения

1. Используется в инверторах большой мощности.
2. Используется в прерывателях большой мощности.
3. В преобразователях переменного тока в постоянный широко используются оптопары.

Компоновка оптопары в основном зависит от напряжения изоляции.Чтобы обеспечить соответствующее напряжение пробоя, оптический канал делают как можно тоньше.

.

Как работает оптопара и основные сведения об оптопаре

Сводка

Оптопара (OC), также называемая оптоэлектронным изолятором или оптопарой, представляет собой устройство, которое передает электрические сигналы в среде света. Обычно он включает в себя люминатор (инфракрасный светодиод) и светоприемник (светочувствительную полупроводниковую трубку) в одной оболочке. Когда входной сигнал включен, люминатор излучает свет, а приемник принимает свет и генерирует фототок, который вытекает из выходного конца, тем самым реализуя «электрическое оптико-электрическое» преобразование.Оптопара, использующая свет в качестве среды для передачи входного сигнала на выходной конец, имеет преимущества небольшого размера, длительного срока службы и отсутствия точки контакта. Он широко используется в цифровых схемах из-за его сильной защиты от помех, изоляции между выходом и входом, односторонней передачи сигнала и так далее.

Каталог

I Как работает оптопара?

Соединители передают электрические сигналы в среде света. Они имеют хорошую изоляцию для входных и выходных сигналов, поэтому широко используются в различных схемах.В настоящее время он стал одним из наиболее широко используемых оптоэлектронных устройств. Оптопара обычно состоит из трех частей: светового излучения, приема света и усиления сигнала. Входной электрический сигнал заставляет светодиод испускать свет определенной длины волны, который будет приниматься фотодетектором и затем генерировать фототок, а затем выводиться после дальнейшего усиления. На этом завершается преобразование электрооптического электрического тока, которое играет роль входа, выхода и изоляции. Поскольку взаимодействие между входом и выходом оптопары и передача электрических сигналов является однонаправленной, оптопара имеет хорошую электрическую изоляцию и способность противодействия помехам.Кроме того, поскольку входной конец оптопары представляет собой компонент с низким сопротивлением текущего типа работы, он имеет сильную способность подавления синфазного сигнала. Следовательно, он может значительно улучшить отношение сигнал / шум (SNR), когда он используется в качестве элемента развязки терминала при передаче информации по длинной линии, а также в качестве интерфейсного устройства для изоляции сигналов в компьютерной цифровой связи и управления в реальном времени. . Надежность работы компьютера можно значительно повысить.

Это видео демонстрирует, как работает оптрон / оптоизолятор.

II Преимущества оптопары

Основными преимуществами оптопары являются: односторонняя передача сигнала, полная электрическая изоляция между входными и выходными клеммами, отсутствие влияния выходного сигнала на вход, сильная защита от помех, стабильная работа, отсутствие контакта, длительный срок службы и высокая эффективность передачи. Оптопара — это новое устройство, разработанное в 70-х годах, и теперь оно широко используется в электроизоляции, реле уровня, межкаскадной связи, цепи привода, схеме переключения, прерывателе, мультивибраторе, изоляции сигнала, межкаскадной изоляции, схеме импульсных усилителей, цифровых приборах, дистанционных управлениях. передачи сигналов, усилители импульсов, твердотельные реле (SSR), контрольно-измерительные приборы, оборудование связи и микрокомпьютерные интерфейсы.В монолитном импульсном источнике питания схема обратной связи оптического соединения может быть построена с использованием линейной оптопары, а рабочий цикл может быть изменен путем регулировки управляющего тока для достижения цели точной стабилизации напряжения.

Оптопара

III Типы оптопары

Существует два типа оптопары: одна с нелинейно-оптической связью, а другая с линейной оптической связью.

Кривая передачи тока нелинейной оптопары нелинейна.Такая оптопара подходит для передачи сигнала переключения и не подходит для аналоговой передачи. Обычно используемый оптрон серии 4N представляет собой нелинейный оптрон.

Кривая характеристики передачи тока линейной оптопары близка к прямой, а характеристики линейной оптопары лучше. Его можно изолировать и контролировать по линейным характеристикам. Обычно используются линейные оптопары серии PC817A-C.

Линейный оптрон обычно используется в импульсных источниках питания.Если используется нелинейная оптопара, это может сделать форму колебательного сигнала плохой, а в серьезных случаях могут возникнуть паразитные колебания, так что частота колебаний от тысяч до сотен Гц будет модулироваться, в свою очередь, низкочастотными колебаниями от нескольких десятков до сотен Гц. Следствием этого является то, что это будет мешать изображению на цветном телевизоре, цветном дисплее, VCD, DCD и т. Д. При этом нагрузочная способность блока питания снизится. При обслуживании цветных телевизоров, дисплеев и других импульсных источников питания, если оптопара повреждена, ее необходимо заменить линейной оптопарой.

Наиболее часто используемые 4-контактные линейные оптопары: PC817A, PC111, TLP521 и так далее. Обычно используемые 6-контактные линейные оптопары включают: LP632, TLP532, PC614, PC714, PS2031 и так далее. И обычно используемые 4N25, 4N26, 4N35, 4N36 не подходят для использования в импульсных источниках питания, потому что эти четыре типа оптопар являются нелинейными оптопарами.

Линейная схема оптопары

Существует очень много видов и типов оптопар. В руководстве по оптоэлектронным устройствам DATA насчитывается более тысячи типов, которые обычно можно классифицировать по следующим методам:

Разделен на внешний оптический оптрон (также называемый оптоэлектронным детектором прерывателя) и внутренний оптический оптрон.Внешние оптические оптопары можно разделить на пропускающие и отражающие оптопары.

A. Выход светочувствительного устройства, включая фотодиод, фотоистор, фотоэлемент, оптический тиристор и т. Д.

B. Триодный выход NPN, включая вход переменного тока, вход постоянного тока, дополнительный выход и т. Д.

C. Выход триода Дарлингтона, включая вход переменного тока, вход постоянного тока.

D. Выход логического элемента, включая выход элемента управления, выход триггера Шмидта, выход с тремя состояниями и т. Д.

E.Выход с низкой проводимостью (Выходной низкий уровень)

F. Оптический релейный выход (Ron <10 Ом)

G. Выходная мощность (IGBT / MOSFET)

Разделен на коаксиальный, UPRND, TO, плоский корпус, патч-пакет, оптоволоконную передачу и т. Д.

Разделенный на цифровую оптопару (выход OC gate, выход Totem Pole, трехкаскадный выход затвора и т. Д.) И линейную оптопару (малый дрейф, высокий линейный тип, широкополосный тип, одинарное питание, дублированное питание и т. Д.)

Разделен на низкоскоростной оптрон (фотоистор, фотоэлемент и т. Д.) И высокоскоростной оптрон (светочувствительный диод, светочувствительная интегральная схема и т. Д.))

Разделены на одноканальные, двухканальные и многоканальные оптопары.

Разделен на оптопару с общей изолированной изоляцией (обычно изоляция OCA <5000 В) и высоковольтная изолированная оптопара (10 кВ, 20 кВ, 30 кВ и т. Д.)

Разделен на оптрон с низким напряжением питания (обычно 5-15 В) и оптрон с высоким напряжением питания (обычно> 30 В).

IV Конструкция

Основные характеристики оптоэлектронной связи следующие:

Внутреннее устройство оптрона

• Сопротивление изоляции между входными и выходными клеммами обычно превышает 10000 МОм, а сопротивление напряжению обычно может превышать 1 кВ, а некоторые могут даже достигать 10 кВ.

• Поскольку оптический приемник может принимать только информацию об источнике света, в противном случае он не может этого сделать, поэтому при передаче сигнала от источника света на оптический приемник не возникает явления обратной связи, и выходной сигнал не влияет на входной сигнал.

• Поскольку светоизлучающее устройство (инфракрасный диод GaAs) представляет собой устройство, управляемое током с полным сопротивлением, а шум представляет собой сигнал напряжения микротока с высоким внутренним сопротивлением, коэффициент подавления синфазного сигнала оптопары очень велик.Следовательно, оптопара может хорошо подавлять помехи и устранять шум.

• Легко сочетается с логической схемой.

• Высокая скорость отклика. Постоянная времени оптопары обычно составляет микросекунды или даже наносекунды.

• Бесконтактный, долгий срок службы, малый размер, ударопрочность.

V Характеристики

Основным преимуществом оптопары является односторонняя передача сигнала, входной и выходной конец полностью обеспечивают электрическую изоляцию, сильную защиту от помех, длительный срок службы и высокую эффективность передачи.Он широко используется в преобразовании уровня, изоляции сигнала, межкаскадной изоляции, коммутационной схеме, дистанционной передаче сигнала, усилении импульсов, твердотельном реле, приборе, оборудовании связи и интерфейсе микрокомпьютера. Поскольку входное сопротивление оптопары меньше, чем у обычного источника помех, напряжение помех на входном конце оптопары невелико, ток, который он может обеспечить, невелик, что непросто сделать полупроводниковый диод излучающим свет.Поскольку корпус оптрона герметичен, на него не влияет внешний свет. Сопротивление изоляции оптопары очень велико (около 1012 Ом), а изолирующая емкость очень мала (около нескольких пФ), поэтому она может предотвратить электромагнитные помехи, вызванные соединением цепи. Линейный оптопара работает, добавляя управляющее напряжение к входному концу оптопары. На выходе пропорционально создается напряжение для дальнейшего управления следующей ступенью схемы.Линейный оптопара состоит из светодиода и фотоистора. Оптопара управляется током и требует достаточно большого тока для включения светодиода. Если входной сигнал слишком мал, светодиод не загорится, а его выходной сигнал будет искажен. В импульсных источниках питания, особенно в цифровых импульсных источниках питания, линейная оптопара может использоваться для формирования цепи обратной связи оптопары. Рабочий цикл можно изменить, регулируя управляющий ток для достижения цели точной стабилизации напряжения.

Волоконно-оптический соединитель с полой сердцевиной

VI Технические параметры

Основными техническими параметрами оптопары являются прямое падение напряжения на светодиодах VF, прямой ток IF, коэффициент передачи тока CTR, сопротивление изоляции между входным и выходным каскадами, коллектор- напряжение обратного пробоя эмиттера V (BR) CEO, падение напряжения насыщения коллектор-эмиттер VCE (sat). Кроме того, при передаче цифровых сигналов следует учитывать такие параметры, как время нарастания, время спуска, время задержки и время хранения.

Коэффициент передачи тока — важный параметр оптопары, который обычно выражается коэффициентом передачи постоянного тока. Отношение равно процентному соотношению выходного постоянного тока IC и входного постоянного тока IF, когда выходное напряжение остается постоянным.

В большинстве оптопар используется фотоистор, CTR которого находится в диапазоне от 20% до 300% (например, 4N35), а PC817 составляет от 80% до 160%). Оптопары Дарлингтона (такие как 4N30) могут достигать 100–5000%. Это указывает на то, что при том же выходном токе последний требует только меньший входной ток.Таким образом, есть некоторое сходство между параметрами hFE транзистора и параметрами CTR. Получена типичная характеристическая кривая CTR-IF линейного оптопара и обычного оптопара.

Характеристическая кривая CTR-IF обычного оптопары нелинейна, и нелинейные искажения особенно серьезны, когда IF мала, поэтому она не подходит для передачи аналогового сигнала. Характеристическая кривая CTR-IF линейной оптопары имеет хорошую линейность, особенно когда сигнал небольшой, коэффициент передачи переменного тока (ΔCTR = ΔIC / ΔIF) очень близок к коэффициенту передачи постоянного тока (CTR).Следовательно, он подходит для передачи аналогового сигнала напряжения или тока и может обеспечивать линейную зависимость выходного и входного сигнала. Это его важная характеристика.

Основное назначение оптопары — обеспечить изоляцию между входной и выходной цепями. При разработке схемы необходимо соблюдать следующие принципы: Выбранная оптопара должна соответствовать национальным и международным стандартам для изолированного напряжения пробоя. В Китае широко используются оптопары серии 4N (например, 4N25, 4N26, 4N35), производимые британской компанией Isocoman и Motorola в США.Учитывая коммутационные характеристики такой оптопары, ее линейность невысока, и она подходит для передачи цифровых сигналов (высокого и низкого уровня), которые могут использоваться для развязки выхода одиночного чипа. Используемые оптопары должны иметь высокий коэффициент связи.

VII Пример применения октопары

Давайте возьмем 6-контактную оптопару TLP641J в качестве примера, чтобы объяснить ее принцип.

TLP641J

Тиристор с оптическим управлением соединен с инфракрасным светодиодом на основе арсенида галлия.Выводы 1 и 2 — светодиоды. Когда подается напряжение, светоизлучающий диод испускает свет определенной длины волны для запуска тиристора, управляемого светом. Оптический тиристор отличается тем, что фотодиод встроен в область затвора, а источник сигнала запуска изолирован от основной цепи. Ключевым моментом является высокая чувствительность триггера. Ток срабатывания тиристорного регулятора с оптическим управлением снимается фотогенерируемым носителем в устройстве.Светоуправляемый тиристор переводится из выключенного состояния во включенное состояние. Чтобы улучшить чувствительность запуска оптического тиристора, в области затвора часто используется структура затвора или структура затвора с двойным усилением. Структура короткого замыкания катод-эмиттер часто используется для обеспечения высокой скорости нарастания напряжения перезарядки. Оптические тиристоры малой мощности часто используются в гальванической развязке для обеспечения триггера контрольного полюса для больших тиристоров, а также для реле, автоматического управления и т. Д.Оптические тиристоры большой мощности в основном используются для передачи HVDC.

TLP641J

Когда к контактам 1 и 2 добавляется источник питания 5 В или более, люминотрон может светиться и переводить управляемый светом тиристор во включенное состояние. В то же время контакты 5 и 4 образуют сопротивление, значение сопротивления которого составляет около 10 кВ. Когда 1 и 2 не добавляют напряжения, тогда 4 и 5 можно рассматривать как бесконечное сопротивление.

PC817

PC817 — широко используемый линейный оптрон.Он часто используется в качестве соединителя в различных функциональных схемах, требующих большей точности. Он имеет функцию полной изоляции цепи верхнего и нижнего уровня, которая не имеет взаимного влияния.

При включении входного сигнала светоизлучающее устройство излучает свет, который попадает на светоприемник. После приема света светоприемник подводит выходной фототок с выходного конца, тем самым реализуя «электрическое оптико-электрическое» преобразование.

Схема оптопары

PC817

Обычные оптопары могут передавать только цифровые сигналы (сигналы переключения) и не подходят для передачи аналоговых сигналов.Линейные оптопары — это новый тип оптоэлектронного изолятора, который может передавать непрерывно изменяющиеся аналоговые сигналы напряжения или тока. Таким образом, при изменении входного сигнала будет создаваться соответствующий оптический сигнал, который заставляет оптический транзистор иметь различную проводимость и выходное напряжение или ток.

Оптопара

PC817 может не только выполнять роль обратной связи, но и выполнять изолирующую роль.

Светодиод прямого тока

Цепь реле управления оптической связью

Рекомендация книги

— от Inc Vishay Intertechnology (Автор)

В этой книге по усовершенствованным схемам оптоизоляции для нелинейных приложений в технике рассматриваются две отдельные инженерные и научные области и представлены передовые методы анализа схем оптоизоляции, которые охватывают широкий спектр инженерных приложений.В книге анализируются оптоизолирующие схемы как линейные и нелинейные динамические системы и их предельные циклы, бифуркация и устойчивость предельных циклов с использованием теории Флоке. Кроме того, обсуждается широкий спектр бифуркаций, связанных с системами оптоизоляции: касп-катастрофа, бифуркация Баутина, бифуркация Андронова-Хопфа, бифуркация Богданова-Такенса (BT), бифуркация сворачивания Хопфа, бифуркация Хопфа-Хопфа ) и Седловая петля или Гомоклиническая бифуркация. Теория Флоке помогает анализировать современные оптоизолирующие системы.Теория Флоке — это исследование устойчивости линейных периодических систем в непрерывном времени. Другой способ описания теории Флоке — это изучение линейных систем дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами. Система оптоизоляции демонстрирует богатое разнообразие динамических режимов, включая простые колебания, квазипериодичность, бистабильность между периодическими состояниями, сложные периодические колебания (включая тип смешанного режима) и хаос. Путь к хаосу в этой оптоизолирующей системе включает аттрактор тора, который дестабилизируется и распадается на фрактальный объект, странный аттрактор.Книга уникальна тем, что делает упор на практические и инновационные инженерные приложения. К ним относятся оптопары в различных топологических структурах, пассивные компоненты, консервативные элементы, рассеивающие элементы, активные устройства и т. Д. В каждой главе концепция развивается от основных предположений до конечных инженерных результатов. Научная подготовка объясняется на базовом и продвинутом уровнях и тесно связана с математической теорией. Книга в первую очередь предназначена для новичков в линейной и нелинейной динамике и передовых схемах оптоизоляции, а также для инженеров-электриков и электронщиков, студентов и исследователей в области физики, которые прочитали первую книгу «Применение нелинейных схем оптоизоляции в технике».Он идеально подходит для инженеров, которые не имели формального обучения нелинейной динамике, но теперь хотят преодолеть разрыв между инновационными схемами оптоизоляции и передовыми методами математического анализа.

— Предложить Алуф (Автор)

Соответствующая информация о «Принципах работы оптопары и основных принципах работы оптопары»

О статье «Как работает оптопара и основы оптопары». Если у вас есть лучшие идеи, не стесняйтесь писать свои мысли в следующей области комментариев.Вы также можете найти больше статей об электронных полупроводниках через поисковую систему Google или обратиться к следующим связанным статьям.

.