Συζεύκτες Opto - Τύποι & Εφαρμογές

Οι Opto-isolators ή οι Opto-ζεύκτες, αποτελούνται από μια συσκευή εκπομπής φωτός και μια συσκευή ευαίσθητη στο φως, όλα τυλιγμένα σε ένα πακέτο, αλλά χωρίς ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ των δύο, μόνο μια δέσμη φωτός. Ο πομπός φωτός είναι σχεδόν πάντα LED. Η ευαίσθητη στο φως συσκευή μπορεί να είναι φωτοδίοδος, φωτοτρανζίστορ ή περισσότερες εσωτερικές συσκευές όπως θυρίστορ, TRIAC κ.λπ.

Πολύς ηλεκτρονικός εξοπλισμός σήμερα χρησιμοποιεί ζεύκτη opt στο κύκλωμα. Ένας συζεύκτης οπτικών ή μερικές φορές αναφέρεται ως απομονωτής οπτικών επιλογών επιτρέπει σε δύο κυκλώματα να ανταλλάσσουν σήματα αλλά παραμένουν ηλεκτρικά απομονωμένοι. Αυτό επιτυγχάνεται συνήθως με τη χρήση φωτός για τη μετάδοση του σήματος. Ο τυπικός σχεδιασμός κυκλωμάτων opt coupler χρησιμοποιεί ένα LED που λάμπει σε έναν φωτοτρανζίστορ-συνήθως είναι ένα τρανζίστορ npn και όχι pnp. Το σήμα εφαρμόζεται στο LED, το οποίο στη συνέχεια λάμπει στο τρανζίστορ στο IC.

Το φως είναι ανάλογο με το σήμα, επομένως το σήμα μεταφέρεται στο φωτο-τρανζίστορ. Οι συζεύκτες επιλογών μπορούν επίσης να διατίθενται σε λίγες μονάδες όπως το SCR, οι φωτοδίοδοι, το TRIAC άλλων διακοπτών ημιαγωγών ως έξοδος και οι λαμπτήρες πυρακτώσεως, οι λαμπτήρες νέον ή άλλη πηγή φωτός.

Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη είναι ένας συνδυασμός οπτικού ζεύκτη MOC3021 και LED τύπου diac. Αυτό το IC είναι διασυνδεδεμένο με έναν μικροελεγκτή και ένα LED συνδέεται σε σειρά με το IC, το οποίο ανάβει για να δείξει λογική Υψηλός παλμός από τον μικροελεγκτή, ώστε να μπορούμε να γνωρίζουμε ότι το ρεύμα ρέει σε εσωτερικά LED του οπτο-IC. Όταν δίνεται υψηλή λογική, ρέει ρεύμα μέσω LED από το pin1 έως 2. Έτσι, σε αυτή τη διαδικασία, το φως LED πέφτει στο DIAC προκαλώντας το κλείσιμο των 6 & 4. Κατά τη διάρκεια κάθε μισού κύκλου το ρεύμα ρέει μέσω πύλης, αντίστασης σειράς και μέσω οπτοδιακένωσης για τον κύριο θυρίστορ / τριακ για ενεργοποίηση του φορτίου.

Ο οπτικός ζεύκτης που βρίσκεται συνήθως σε κύκλωμα τροφοδοσίας λειτουργίας διακόπτη σε πολλούς ηλεκτρονικούς εξοπλισμούς Συνδέεται μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τμήματος των τροφοδοτικών. Η εφαρμογή ή η λειτουργία οπτικοζεύκτη στο κύκλωμα είναι:

1. Παρακολούθηση υψηλής τάσης
2. Δειγματοληψία τάσης εξόδου για ρύθμιση
3. Μικροελεγχος συστήματος για ενεργοποίηση / απενεργοποίηση
4. Απομόνωση εδάφους

Αυτή είναι η αρχή που χρησιμοποιείται στα Opto − Diacs, τα Opto-Diacs διατίθενται σε μορφή IC και μπορούν να εφαρμοστούν χρησιμοποιώντας ένα απλό κύκλωμα.

Απλώς δώστε έναν μικρό παλμό τη σωστή στιγμή στη δίοδο εκπομπής φωτός στη συσκευασία. Το φως που παράγεται από το LED ενεργοποιεί τις ευαίσθητες στο φως ιδιότητες του diac και η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη. Η απομόνωση μεταξύ των κυκλωμάτων χαμηλής ισχύος και υψηλής ισχύος σε αυτές τις οπτικά συνδεδεμένες συσκευές είναι συνήθως αρκετές χιλιάδες βολτ.

Περιγραφή καρφίτσας Opto-Diacs:

Διατίθενται 4 διαφορετικοί σύνδεσμοι Opto

1. MOC3020

Έρχεται σε 6 ακίδων DIP φαίνεται στο σχήμα:

Αρχή εργασίας του MOC3020:

Το MOC3020 είναι σχεδιασμένο για διασύνδεση μεταξύ ηλεκτρονικών χειριστηρίων και τροφοδοσίας triac για έλεγχο αντιστάσεων και επαγωγικών φορτίων για λειτουργίες Vac. Η αρχή που χρησιμοποιείται στον οπτοζεύκτη είναι ότι τα MOC είναι άμεσα διαθέσιμα σε μορφή ολοκληρωμένου κυκλώματος και δεν απαιτούν πολύ περίπλοκα κυκλώματα για να λειτουργήσουν. Απλά δώστε έναν μικρό παλμό τη σωστή στιγμή στο LED στη συσκευασία. Το φως που παράγεται από το LED ενεργοποιεί τις ευαίσθητες στο φως ιδιότητες του diac και η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη. Η απομόνωση μεταξύ των κυκλωμάτων χαμηλής ισχύος και υψηλής ισχύος σε αυτές τις οπτικά συνδεδεμένες συσκευές είναι συνήθως μερικές χιλιάδες βολτ.

Χαρακτηριστικά του MOC3020:

• 400 V Έξοδος προγράμματος οδήγησης Photo-TRIAC
• Πηγή υπερύθρων Gallium-Arsenide-Diode και πρόγραμμα οδήγησης πυριτίου triac με οπτική σύνδεση
• Υψηλή απομόνωση - 500 Vpeak
• Πρόγραμμα οδήγησης εξόδου σχεδιασμένο για 220 Vac
• Τυπικό πλαστικό 6-τερματικό DIP
• Άμεσα εναλλάξιμο με Motorola MOC3020, MOC3021 και MOC3022

Τυπικές εφαρμογές του MOC3020:

• Έλεγχοι ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων
• Έρμα λαμπτήρα
• Διασύνδεση μικροεπεξεργαστών σε περιφερειακά 115/240 Vac
• Έλεγχοι κινητήρα
• Ρυθμιστές λαμπτήρα πυρακτώσεως

Εφαρμογή του MOC3020:

Το κύκλωμα που φαίνεται παρακάτω είναι ένα τυπικό κύκλωμα που χρησιμοποιείται για έλεγχο φορτίου AC από μικροελεγκτή, ένα LED μπορεί να συνδεθεί σε σειρά με το MOC3021, το LED να υποδεικνύει πότε δίνεται υψηλή από τον μικροελεγκτή έτσι ώστε να μπορούμε να γνωρίζουμε ότι το ρεύμα ρέει σε εσωτερικά LED του οπτικό ζεύκτη. Η ιδέα είναι να χρησιμοποιήσετε μια λυχνία ισχύος της οποίας η ενεργοποίηση απαιτεί τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος σε αντίθεση με μια τάση DC. Με αυτόν τον τρόπο, η τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος που προσπαθούμε να αλλάξουμε τη λάμπα και δεν απαιτείται εξωτερική τροφοδοσία. Για να αλλάξετε το ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος στη λάμπα, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα οπτικό ζεύγος triac, μια λάμπα και ένα diac φαίνεται στο κύκλωμα παρακάτω. Ένα triac λέγεται ότι είναι ένας διακόπτης ελεγχόμενος από AC. Διαθέτει τρεις ακροδέκτες M1, M2 και πύλη. Ένα TRIAC, ένα φορτίο λαμπτήρα και μια τάση τροφοδοσίας συνδέονται σε σειρά. Όταν η τροφοδοσία είναι ΟΝ σε θετικό κύκλο τότε το ρεύμα ρέει μέσω λαμπτήρα, αντιστάσεων, diac και πύλης και φτάνει στην τροφοδοσία και στη συνέχεια ανάβει μόνο η λυχνία για αυτόν τον μισό κύκλο απευθείας μέσω των ακροδεκτών M2 και M1 του triac. Στον αρνητικό μισό κύκλο το ίδιο πράγμα επαναλαμβάνεται. Έτσι, η λυχνία ανάβει και στους δύο κύκλους με ελεγχόμενο τρόπο, ανάλογα με τους παλμούς ενεργοποίησης στον οπτικό μονωτήρα, όπως φαίνεται στο παρακάτω γράφημα. Εάν αυτό δοθεί σε έναν κινητήρα αντί για λάμπα, η ισχύς ελέγχεται με αποτέλεσμα τον έλεγχο της ταχύτητας.

2. MOC3021

Το MOC3021 είναι ένας οπτοζεύκτης που έχει σχεδιαστεί για την ενεργοποίηση TRIACS. Χρησιμοποιώντας αυτό μπορούμε να ενεργοποιήσουμε οπουδήποτε στον κύκλο, έτσι μπορούμε να τους ονομάσουμε ως μη μηδενικό οπτικό ζεύκτη. Το MOC3021 χρησιμοποιείται πολύ ευρέως και μπορεί εύκολα να ληφθεί από πολλές πηγές. Έρχεται σε DIP 6 ακίδων που φαίνεται στο σχήμα.

MOC3021 (Opto Coupler)

Περιγραφή καρφίτσας:

Pin 1: Anode

Καρφίτσα 2: Κάθοδος

Pin 3: Χωρίς σύνδεση (NC)

Pin 4: Κύριο τερματικό

Pin 5: Χωρίς σύνδεση (NC)

Pin 6: Κύριο τερματικό

Χαρακτηριστικά:

• Έξοδος προγράμματος οδήγησης 400 V Photo-triac
• Πηγή υπερύθρων Gallium-Arsenide-Diode και πρόγραμμα οδήγησης Triac Silicon Optical-Coupled
• Κορυφή υψηλής απομόνωσης 7500 V
• Πρόγραμμα οδήγησης εξόδου σχεδιασμένο για 220 Vac
• Τυπικό πλαστικό 6-τερματικό DIP

Υπάρχουν πολλές εφαρμογές του MOC3021 όπως χειριστήρια ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων, στραγγαλιστικά πηνία, μικροεπεξεργαστές διασύνδεσης έως περιφερειακά 115/240 Vac, χειριστήρια κινητήρα και dimmers λαμπτήρα πυρακτώσεως.

Εφαρμογή του MOC3021:

Από το παρακάτω κύκλωμα, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη είναι ένας οπτικός ζεύκτης MOC3021 με συνδυασμό LED τύπου diac. Επιπλέον, ενώ το χρησιμοποιείτε με μικροελεγκτή και ένα LED μπορεί να συνδεθεί σε σειρά με το MOC3021, το LED υποδηλώνει πότε δίνεται υψηλή από τον μικροελεγκτή έτσι ώστε να μπορούμε να γνωρίζουμε ότι το ρεύμα ρέει σε εσωτερικά LED του οπτο-ζεύκτη. Όταν δίνεται υψηλή λογική, τότε το ρεύμα ρέει μέσω του LED από τον πείρο 1 έως 2. Έτσι, σε αυτή τη διαδικασία, το φως LED πέφτει στο DIAC προκαλώντας το κλείσιμο των 6 και 4. Κατά τη διάρκεια κάθε μισού κύκλου το ρεύμα ρέει μέσω πύλης, αντίστασης σειράς και μέσω οπτοδιακένωσης για τον κύριο θυρίστορ / τριακ για ενεργοποίηση του φορτίου.

3. MCT2E

Εδώ είναι ένα βίντεο στο optocoupler MCT2E

Η σειρά MCT2E συσκευών οπτικοζεύκτη αποτελείται από LED υπέρυθρου αρσενιδίου γαλλίου και φωτοτρανζίστορ πυριτίου NPN. Συσκευάζονται σε πακέτο 6-ακίδων DIP και διατίθενται σε διάκενα μεγάλου μήκους.

Pin 1: Anode.

Καρφίτσα 2: Κάθοδος.

Pin 3: Χωρίς σύνδεση.

Καρφίτσα 4: Πομπός.

Pin 5: Συλλέκτης.

Καρφίτσα 6: Βάση.

Χαρακτηριστικά:

• Τάση δοκιμής απομόνωσης 5000 VRMS
• Διεπαφές με κοινές οικογένειες λογικής
• Χωρητικότητα ζεύξης εισόδου-εξόδου<0.5 pF
• Βιομηχανικό πρότυπο πακέτο 6 ακίδων διπλής γραμμής
• Συμμορφώνεται με την οδηγία RoHS 2002/95 / EC

Ο οπτοζεύκτης που βρίσκεται συνήθως σε κύκλωμα τροφοδοσίας λειτουργίας διακόπτη, οδήγηση ρελέ ανάγνωσης, βιομηχανικά χειριστήρια, ψηφιακές εισόδους λογικής και σε πολλούς ηλεκτρονικούς εξοπλισμούς

Εφαρμογή MCT2E:

Είναι ένας συνδυασμός 1 LED και τρανζίστορ. Ο πείρος 6 του τρανζίστορ δεν χρησιμοποιείται γενικά και όταν το φως πέφτει στη διασταύρωση βάσης-εκπομπού τότε αλλάζει και ο πείρος 5 πηγαίνει στο μηδέν.

• Όταν η λογική μηδέν δίνεται ως είσοδος, τότε το φως δεν πέφτει στο τρανζίστορ, οπότε δεν συμπεριφέρεται που δίνει λογική ως έξοδο.
• Όταν η λογική 1 δίνεται ως είσοδος, τότε το φως πέφτει στο τρανζίστορ έτσι ώστε να λειτουργεί, που κάνει το τρανζίστορ ενεργοποιημένο και σχηματίζει βραχυκύκλωμα, αυτό κάνει την έξοδο να είναι λογική μηδέν καθώς ο συλλέκτης τρανζίστορ συνδέεται με τη γείωση.

4. MOC363

Οι συσκευές MOC3063 αποτελούνται από διόδους εκπομπής υπερύθρων αρσενικού γαλλίου που οπτικά συνδέονται με μονολιθικούς ανιχνευτές πυριτίου που εκτελούν τις λειτουργίες των διμερών προγραμμάτων οδήγησης triac μηδενικής τάσης. Είναι επίσης ένα DIP 6 ακίδων που φαίνεται στο σχήμα:

Περιγραφή καρφίτσας:

Καρφίτσα 1: Ανοδος

Καρφίτσα 2: Κάθοδος

Καρφίτσα 3: Χωρίς σύνδεση (NC)

Καρφίτσα 4: Κύριο τερματικό

Καρφίτσα 5: Χωρίς σύνδεση (NC)

Καρφίτσα 6: Κύριο τερματικό

Χαρακτηριστικά:

• Απλός λογικός έλεγχος ισχύος 115/240 Vac
• Μηδενική τάση διέλευσης
• dv / dt 1500 V / µs τυπικό, 600 V / µs εγγυημένο
• Το VDE αναγνωρίστηκε
• Αναγνωρισμένα Εργαστήρια Αναδόχων (UL)

Εφαρμογές:

• Έλεγχοι ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων
• Στατικοί διακόπτες ισχύος
• Έλεγχοι θερμοκρασίας
• Εκκινητές κινητήρα AC και οδηγοί
• Χειριστήρια φωτισμού
• Επαφές Ε.Μ.
• Ρελέ στερεάς κατάστασης

Εργασία του MOC3063:

Από το κύκλωμα, έχουμε έναν οπτοζεύκτη MOC3063 με συνδυασμό τύπου SCR LED. Επιπλέον, κατά τη χρήση αυτού του οπτο-ζεύκτη με μικροελεγκτή και ένα LED μπορεί να συνδεθεί σε σειρά με MOC3063 LED για να δείξει πότε δίνεται υψηλή από τον μικροελεγκτή έτσι ώστε να μπορούμε να γνωρίζουμε ότι το ρεύμα ρέει στα εσωτερικά LED του οπτο-ζεύκτη. Όταν δίνεται λογική υψηλή τότε το ρεύμα ρέει μέσω LED από τον πείρο 1 έως 2. Η λυχνία LED πέφτει στο SCR προκαλώντας το κλείσιμο των 6 και 4 μόνο στο μηδέν σταυρό της τάσης τροφοδοσίας. Κατά τη διάρκεια κάθε μισού κύκλου, το ρεύμα ρέει μέσω της πύλης SCR, της εξωτερικής αντίστασης σειράς και μέσω του SCR για τον κύριο θυρίστορ / triac για ενεργοποίηση του φορτίου στην αρχή του κύκλου τροφοδοσίας να λειτουργεί πάντα.

Ακολουθεί ένα βίντεο διασύνδεσης ενός οπτικού συζεύκτη σε ένα TRIAC