Kako radi optokapler?

Uvod

Optokapler, koji se također naziva optički izolator ili opto-izolator, elektronička je komponenta koja se koristi za izolaciju jednog strujnog kruga od drugog dok omogućuje prijenos informacija od jednog do drugog. Optocoupler se koristi za različite primjene, uključujući izolaciju signala, pomicanje razine napona, ograničenje struje, smanjenje šuma i još mnogo toga. U ovom ćemo članku raspravljati o tome kako optički sprežnik radi i kako se koristi.

Što je optocoupler?

Optocoupler se sastoji od dva dijela; LED (dioda koja emitira svjetlost) i fototranzistor, fotodioda ili fotootpornik koji su odvojeni malom udaljenošću i smješteni unutar kućišta otpornog na svjetlost. LED je na jednoj strani kućišta, a fototranzistor, fotodioda ili fotootpornik na drugoj strani.

Kada se na LED dovede napon, ona emitira svjetlost koja zatim obasjava fototranzistor, fotodiodu ili fotootpornik. Ovo svjetlo pokreće fototranzistor, fotodiodu ili fotootpornik i omogućuje protok struje kroz njih. Upravljajući količinom svjetlosti koju emitira LED dioda, optokapler može kontrolirati protok struje kroz fototranzistor, fotodiodu ili fotootpornik.

Kako radi optokapler?

Optokapler je dizajniran da omogući prijenos informacija iz jednog strujnog kruga u drugi dok potpuno izolira dva kruga jedan od drugog. LED i fototranzistor, fotodioda ili fotootpornik smješteni su unutar kućišta, tako da nisu u međusobnom fizičkom kontaktu. To čini optički sprežnik izvrsnim alatom za izolaciju jednog kruga od drugog.

Kada se na LED dovede napon, ona emitira svjetlost koja putuje preko zračnog raspora i svijetli na fototranzistoru, fotodiodi ili fotootporniku. Ovo svjetlo pokreće fototranzistor, fotodiodu ili fotootpornik i omogućuje protok struje kroz njih. Upravljajući količinom svjetla koje emitira LED dioda, optokapler može kontrolirati količinu struje koja prolazi kroz fototranzistor.

Optocoupler radi pretvaranjem električnog signala u svjetlosni signal, koji zatim pokreće fototranzistor. Kada se fototranzistor aktivira, on dopušta protok struje između dva kruga. Ovaj protok struje može se koristiti za različite svrhe, uključujući pomicanje razine napona, ograničavanje struje, izolaciju signala, smanjenje šuma i još mnogo toga.

Vrste optokaplera

Postoji nekoliko vrsta optokaplera, uključujući:

1. Fototranzistorski optokapleri - Ovi optokapleri koriste fototranzistor za otkrivanje svjetlosti i omogućavaju protok struje kroz njega.

2. Fotodiodni optokapleri - Ovi optokapleri koriste fotodiodu za otkrivanje svjetlosti i omogućavaju protok struje kroz nju.

3. Fotootporni optokapleri - Ovi optokapleri koriste fotootpornike za otkrivanje svjetlosti i omogućavaju protok struje kroz njega.

4. Solid-State releji - Ovi optokapleri koriste kombinaciju LED-a i jednog ili više MOSFET-ova za uključivanje i isključivanje struje.

5. Nizovi optokaplera - Ovi optokapleri sadrže više fototranzistora, fotodioda ili fotootpornika na jednom čipu.

Primjena optokaplera

Optokapleri imaju širok raspon primjena u raznim elektroničkim sustavima. Neke uobičajene primjene optokaplera uključuju:

1. Izolacija signala - Optokapleri se koriste za izolaciju signala iz jednog kruga u drugi. Ovo je posebno korisno u sustavima gdje postoji razlika visokog napona između krugova.

2. Ograničenje struje - Optokapleri se mogu koristiti za ograničavanje količine struje koja teče između krugova. Ovo je korisno za zaštitu osjetljivih komponenti u krugu.

3. Pomicanje razine napona - Optokapleri se mogu koristiti za pomicanje razine napona signala iz jednog kruga u drugi.

4. Smanjenje buke - Optokapleri se mogu koristiti za smanjenje količine buke koja se unosi u krug.

5. Prebacivanje napajanja - Optokapleri se mogu koristiti za uključivanje i isključivanje napajanja u krugu.

Prednosti optokaplera

Nekoliko je prednosti korištenja optokaplera u elektroničkim sustavima, uključujući:

1. Otpornost na buku - Optokapleri su otporni na električnu smetnju, što ih čini idealnim za korištenje u bučnim okruženjima.

2. Izolacija - Optokapleri pružaju potpunu električnu izolaciju između krugova, što ih čini idealnim za korištenje u visokonaponskim sustavima.

3. Mala potrošnja energije - Optokapleri zahtijevaju vrlo malo energije za rad, što ih čini idealnim za sustave koji rade na baterije.

4. Velike brzine prebacivanja - Optokapleri se mogu uključiti i isključiti vrlo brzo, što ih čini idealnim za korištenje u sustavima velike brzine.

5. Mala veličina - Optokapleri su obično vrlo male veličine, što ih čini idealnim za korištenje u prostorno ograničenim aplikacijama.

Nedostaci optokaplera

Postoje i neki nedostaci korištenja optokaplera u elektroničkim sustavima, uključujući:

1. Ograničena propusnost - Optokapleri imaju ograničenu propusnost, što može ograničiti njihovu korisnost u visokofrekventnim aplikacijama.

2. Temperaturna osjetljivost - Optokapleri mogu biti osjetljivi na promjene temperature, što može utjecati na njihovu izvedbu.

3. Trošak - Optokapleri mogu biti skuplji od drugih vrsta elektroničkih komponenti, što ih može učiniti manje privlačnima s troškovne perspektive.

Zaključak

Optokapleri su važna komponenta u mnogim elektroničkim sustavima. Omogućuju pouzdanu izolaciju između strujnih krugova bez buke, što ih čini idealnim za korištenje u visokonaponskim, bučnim okruženjima. Također su brzi, mali i zahtijevaju vrlo malo energije za rad. Sve u svemu, optokapleri nude moćan alat za izolaciju, pomicanje i ograničavanje električnih signala u elektroničkim sustavima.