Opto spojky - typy a aplikace

Optické izolátory nebo optické vazební členy jsou tvořeny zařízením vyzařujícím světlo a zařízením citlivým na světlo, vše zabalené v jednom balení, ale bez elektrického spojení mezi nimi, pouze paprskem světla. Světelný emitor je téměř vždy LED. Zařízení citlivá na světlo může být fotodioda, fototranzistor nebo více ezoterická zařízení, jako jsou tyristory, TRIAC atd.

Mnoho elektronických zařízení dnes používá optický vazební člen v obvodu. Optický vazební člen nebo někdy označovaný jako optický izolátor umožňuje dvěma obvodům vyměňovat si signály a přitom zůstat elektricky izolovány. Toho je obvykle dosaženo použitím světla k přenosu signálu. Standardní konstrukce optických vazebních obvodů používá LED svítící na fototranzistor - obvykle se jedná o npn tranzistor a ne pnp. Signál je přiveden na LED, která pak svítí na tranzistoru v IC.

Světlo je úměrné signálu, takže se signál přenáší do fototranzistoru. Optické vazební členy mohou také přicházet v několika modulech, jako je SCR, fotodiody, TRIAC jiných polovodičových spínačů jako výstup a žárovky, neonové žárovky nebo jiný světelný zdroj.

Nejčastěji se používá optočlen MOC3021 a kombinace LED typu diac. Tento IC je propojen s mikrokontrolérem a k IC je sériově připojena LED, která svítí, aby indikovala a logika Vysoký puls z mikrokontroléru, abychom věděli, že proud teče ve vnitřní LED opto-IC. Když je dána vysoká logika, protéká proud LED z pinu 1 na 2. Takže v tomto procesu LED světlo dopadne na DIAC a způsobí uzavření 6 a 4. Během každé poloviny cyklu protéká proud bránou, sériovým rezistorem a opto-diac pro hlavní tyristor / triak, aby spustil činnost zátěže.

Opto vazební člen se obvykle nachází v napájecím obvodu spínacího režimu v mnoha elektronických zařízeních. Je zapojen mezi primární a sekundární část napájecích zdrojů. Aplikace nebo funkce optočlenu v obvodu je:

1. Monitorujte vysoké napětí
2. Vzorkování výstupního napětí pro regulaci
3. Mikrosystém pro ovládání zapnutí / vypnutí napájení
4. Izolace země

Toto je princip používaný v Opto-Diacs, Opto-Diacs jsou k dispozici ve formě integrovaných obvodů a lze je implementovat pomocí jednoduchých obvodů.

Jednoduše poskytněte malý pulz ve správný čas světelné diodě v balení. Světlo produkované LED aktivuje vlastnosti diodu citlivé na světlo a zapne se napájení. Izolace mezi obvody s nízkým a vysokým výkonem v těchto opticky připojených zařízeních je obvykle několik tisíc voltů.

Popis kolíku Opto-Diacs:

K dispozici jsou 4 různé optické vazební členy

1. MOC3020

Dodává se v 6pólovém DIP, který je znázorněn na obrázku:

Pracovní princip MOC3020:

MOC3020 jsou navrženy pro propojení mezi elektronickým řízením a výkonovým triakem pro ovládání odporových a indukčních zátěží pro operace Vac. Princip používaný v optočlenech je, že MOC jsou okamžitě k dispozici ve formě integrovaných obvodů a nevyžadují příliš složité obvody, aby fungovaly. Jednoduše dejte malý pulz ve správný čas LED v balení. Světlo produkované LED aktivuje vlastnosti diodu citlivé na světlo a zapne se napájení. Izolace mezi obvody s nízkým a vysokým výkonem v těchto opticky připojených zařízeních je obvykle několik tisíc voltů.

Vlastnosti MOC3020:

• Výstup ovladače Photo-TRIAC 400 V
• Infračervený zdroj Gallium-Arsenide-Diode a opticky spojený silikonový triakový budič
• Vysoká izolace - 500 Vpeak
• Výstupní ovladač určený pro 220 Vac
• Standardní 6-pólový plastový DIP
• Přímo zaměnitelné s Motorola MOC3020, MOC3021 a MOC3022

Typické aplikace MOC3020:

• Ovládání elektromagnetu / ventilu
• Předřadníky lampy
• Propojení mikroprocesorů s periferiemi 115/240 Vac
• Ovládání motoru
• Stmívače žárovek

Aplikace MOC3020:

Níže zobrazený obvod je typickým obvodem používaným pro řízení zátěže střídavým proudem z mikrokontroléru, jedna LED může být zapojena do série s MOC3021, LED pro indikaci, kdy je z mikrokontroléru dána vysoká hodnota, takže můžeme vědět, že ve vnitřní LED Myšlenkou je použití výkonové lampy, jejíž aktivace vyžaduje střídavé napětí na rozdíl od stejnosměrného napětí. To znamená, že síťové střídavé napájení, které se pokoušíme přepnout, není nutné. Pro přepnutí střídavého proudu do lampy musíme použít triak s optickým spojením, v obvodu níže je zobrazena lampa a diac. Triak je považován za spínač ovládaný střídavým proudem. Má tři terminály M1, M2 a bránu. TRIAC, zátěž lampy a napájecí napětí jsou zapojeny do série. Když je napájení v pozitivním cyklu ZAPNUTÉ, pak proud protéká lampou, odpory, diac a hradlem a dosáhne napájení a poté pouze lampa svítí pro tento poloviční cyklus přímo přes svorky M2 a M1 triaku. V záporném polovičním cyklu se totéž opakuje. Lampa tedy v obou cyklech svítí řízeným způsobem v závislosti na spouštěcích pulzech na optickém izolátoru, jak je vidět na níže uvedeném grafu. Pokud je toto dáno motoru místo lampy, je řízen výkon, což vede k regulaci rychlosti.

2. MOC3021

MOC3021 je optický vazební člen určený ke spouštění TRIACS. Pomocí tohoto můžeme spustit kdekoli v cyklu, takže je můžeme nazvat jako nenulový optočlen. MOC3021 jsou velmi široce používány a lze je snadno získat z mnoha zdrojů. Dodává se v 6kolíkovém DIP zobrazeném na obrázku.

MOC3021 (opto spojka)

Popis kolíku:

Pin 1: Anoda

Pin 2: Cathode

Pin 3: Žádné připojení (NC)

Pin 4: Hlavní terminál

Pin 5: Žádné připojení (NC)

Pin 6: Hlavní terminál

Funkce:

• Výkon ovladače Photo-triac 400 V
• Infračervený zdroj galium-arsenid-dioda a triakový ovladač opticky spojeného křemíku
• Vysoká izolace 7500 V Peak
• Výstupní ovladač navržen pro 220 Vac
• Standardní 6-pólový plastový DIP

Existuje mnoho aplikací MOC3021, jako jsou ovládání solenoidů / ventilů, předřadníky lamp, propojení mikroprocesorů s periferiemi 115/240 Vac, ovládání motorů a stmívače žárovek.

Aplikace MOC3021:

Z níže uvedeného obvodu se nejčastěji používá optočlen MOC3021 s kombinací LED typu diac. Navíc při použití s ​​mikrokontrolérem a jednou LED lze zapojit do série s MOC3021, LED pro indikaci, kdy je vysoká hodnota z mikrokontroléru, takže můžeme vědět, že proud teče ve vnitřní LED optočlenu. Když je dána vysoká logika, pak proud protéká LED z pinu 1 na 2. Takže v tomto procesu LED světlo dopadá na DIAC a způsobí uzavření 6 a 4. Během každé poloviny cyklu protéká proud bránou, sériovým rezistorem a opto-diac pro hlavní tyristor / triak, aby spustil činnost zátěže.

3. MCT2E

Zde je video o optočlenu MCT2E

Série optočlenných zařízení MCT2E se skládá z infračervené LED diody arsenidu galia a silikonového fototranzistoru NPN. Jsou baleny v 6pólovém DIP balení a jsou k dispozici v širokých roztečích vodičů.

Pin 1: Anoda.

Pin 2: Cathode.

Pin 3: Žádné připojení.

Pin 4: Vysílač.

Pin 5: Collector.

Kolík 6: Základna.

Funkce:

• Izolační zkušební napětí 5 000 VRMS
• Rozhraní se společnými logickými rodinami
• Vstupně-výstupní vazební kapacita<0.5 pF
• Průmyslové standardní 6kolíkové balení typu dual-in-line
• Vyhovuje směrnici RoHS 2002/95 / ES

Optočlen se obvykle nachází v napájecím obvodu spínacího režimu, řízení čtecího relé, průmyslových ovládacích prvcích, digitálních logických vstupech a v mnoha elektronických zařízeních

Aplikace MCT2E:

Jedná se o kombinaci 1 LED a tranzistoru. Pin 6 tranzistoru se obecně nepoužívá a když světlo dopadne na spojení základna-emitor, přepne se a pin5 jde na nulu.

• Když je jako vstup dána logická nula, pak světlo nespadá na tranzistor, takže nehraje, což dává logickou jako výstup.
• Když je jako vstup dána logika 1, pak světlo dopadá na tranzistor tak, že vede, což způsobí zapnutí tranzistoru a vytvoří zkrat, což způsobí, že výstup je logická nula, protože kolektor tranzistoru je připojen k zemi.

4. MOC363

Zařízení MOC3063 se skládají z infračervených diod emitujících arzenid galia opticky spojených s monolitickými křemíkovými detektory, které plní funkce nulového napětí procházejícího bilaterálními triakovými budiči. Je to také 6kolíkový DIP zobrazený na obrázku:

Popis kolíku:

Pin 1: Anoda

Pin 2: Katoda

Pin 3: Žádné připojení (NC)

Pin 4: Hlavní terminál

Pin 5: Žádné připojení (NC)

Pin 6: Hlavní terminál

Funkce:

• Zjednodušuje logické řízení výkonu 115/240 Vac
• Nulové překročení napětí
• dv / dt typicky 1500 V / µs, garantováno 600 V / µs
• VDE rozpoznáno
• Underwriters Laboratories (UL) uznáno

Aplikace:

• Ovládání elektromagnetu / ventilu
• Statické vypínače
• Regulace teploty
• Spouštěče a ovladače střídavých motorů
• Ovládací prvky osvětlení
• E.M. stykače
• Polovodičové relé

Práce MOC3063:

Z obvodu máme optočlen MOC3063 s kombinací LED SCR. Navíc při použití tohoto optického vazebního členu s mikrokontrolérem a jednou LED lze zapojit do série s MOC3063 LED pro indikaci, kdy je z mikrořadiče dána vysoká hodnota, takže můžeme vědět, že proud proudí do interních LED optického vazebního členu. Když je dána vysoká logika, pak proud protéká LED z kolíku 1 na 2. LED světlo dopadá na SCR, což způsobí, že 6 a 4 se zavřou pouze při nulovém kříži napájecího napětí. Během každé poloviny cyklu teče proud skrz bránu SCR, externí sériový rezistor a skrz SCR pro hlavní tyristor / triak, aby spouštěl zátěž na začátku napájecího cyklu, aby vždy fungovala.

Zde je video z propojení optronu s TRIAC