کزاز الکترونیک

طراحی وساخت مدارات ساده تا پیشرفته الکترونیک ومعرفی قطعات

آشنایی با اپتوکوپلر و کاربردهای آن
ساعت ۱٢:٥۸ ‎ب.ظ روز دوشنبه ٢٩ اردیبهشت ۱۳٩۳   کلمات کلیدی:


آشنایی با اپتوکوپلر و کاربردهای آن

L1340568485567273

آشنایی با اپتوکوپلر و کاربردهای آن

 

 

اپتوکوپلر (Optocoupler) یک قطعه الکترونیکی است که در بسته بندی هایی همانند آی سی تولید می شود و همانطور که از نام آن پیداست، وظیفه آن کوپل کردن یا اتصال دو نقطه با استفاده از فرمان های نوری می باشد. داخل اپتوکوپلرها یک دیود نوری به همراه یک فتوترانزیستور قرار گرفته که هردو نسبت به محیط خارج اپتوکوپلر ایزوله شده اند ؛ بدین معنی که فتوترانزیستور داخلی تنها می تواند نور ساطع شده توسط دیود نوری داخلی را دریافت کند. بیس فتوترانزیستور توسط نور دریافتی از طرف دیود نوری تحریک می شود و می تواند با توجه به آن ، جریان را از خود عبور بدهد . معمولا در هر اپتوکوپلر حداقل دو پایه برای آند و کاتد دیود نوری و دو پایه هم برای کلکتور و امیتر فتوترانزیستور تعبیه شده است. هرگاه یک ولتاژ ایزولاسیون (معمولا ۳ تا ۵ ولت) را با رعایت قطب مثبت و منفی به آند و کاتد اپتوکوپلر متصل کنیم، فتوترانزیستور به محض دریافت نور ساطع شده از دیود نوری تحریک می شود و می تواند جریان را از خود عبور دهد. نکته اصلی در رابطه با قابلیت های این قطعه اینجاست که ولتاژ ایزولاسیون (ولتاژ اعمال شده به دیود نوری) نسبت به ولتاژ عبوری از فتوترانزیستور کاملا ایزوله است و هیچ گونه اتصال فیزیکی میان آن ها برقرار نمی شود. شما می توانید یک ولتاژ ۵ ولت را از میکروکنترلر به آند و کاتد اپتوکوپلر اعمال کنید و توسط آن عبور یک ولتاژ بالا یا یک جریان پر از نویز را از فتوترانزیستور کنترل کنید ؛ بدون آن که ذره ای از آن نویز وارد مدار اصلی شما شود و یا در عملکرد میکروکنترلر اختلال ایجاد کند. به عنوان مثال اگر بخواهیم از طریق میکروکنترلر مستقیما به موتوری فرمان بدهیم یا رله ای را فعال کنیم ممکن است عمکرد موتور باعث ایجاد نویز شده و بر روی عملکرد میکروکنترلر یا مدار فرمان تاثیر بگذارد و باعث اختلال در سیستم شود ؛ اما اپتوکوپلر این دو قسمت را کاملا از هم مجزا می کند. یکی دیگر از کاربردهای این قطعه استفاده در قسمت فیدبک برخی از منابع تغذیه سوییچینگ است. اگر یک شارژر گوشی موبایل را بازکنید، حتما درون آن یک اپتوکوپلر خواهید دید.

اپتوکوپلرها همانند سایر قطعات الکترونیکی بسیار متنوع اند و در انواع گوناگون و برای کاربردهای مختلف تولید می شوند. مثلا برخی از آن ها همانند PC817 دارای خروجی ترانزیستور هستند . این ترانزیستور ممکن است NPN یا PNP و یا حتی دارلینگتون باشد.

 2501

برخی دیگر مانند MOC3020 به جای فتوترانزیستور، دارای خروجی ترایاک می باشند و برای تریگر کردن پایه های ترایاک و کنترل جریان متناوب استفاده می شوند. مثلا اگر بخواهید با استفاده از میکروکنترلر یک رقص نور ۲۲۰ ولت بسازید، لازم است که خروجی میکرو را به ورودی اپتوترایاک متصل کنید و از خروجی اپتوترایاک نیز برای راه اندازی ترایاک های قوی تر استفاده کنید؛

MOC3020_pinout

همچنین در برخی از مدل ها مانند TLP621-4 چند اپتوکوپلر مجزا درون یک بسته بندی مشترک قرار گرفته اند ولی عملکرد هر یک از آن ها تاثیری بر دیگری ندارد و هر کدام را می توان برای یک کانال کاملا متفاوت استفاده کرد؛

TLP621-4در بعضی از مدل ها دیود نوری ورودی ممکن است دوطرفه باشد ؛

LTV814A

برخی دیگر از اپتوکوپلرها مانند H11L1 دارای خروجی اشمیت تریگر می باشند که آن نیز کاربردهای خاص خودش را دارد؛

H11L1