Opto Couplers - ประเภทและการใช้งาน

Opto-isolators หรือ Opto-couplers ประกอบด้วยอุปกรณ์เปล่งแสงและอุปกรณ์ที่ไวต่อแสงทั้งหมดรวมอยู่ในแพ็คเกจเดียว แต่ไม่มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างทั้งสองเพียงแค่ลำแสง ตัวปล่อยแสงมักจะเป็น LED อุปกรณ์ที่ไวต่อแสงอาจเป็นโฟโตไดโอดโฟโตทรานซิสเตอร์หรืออุปกรณ์ลึกลับอื่น ๆ เช่นไทริสเตอร์ TRIAC เป็นต้น

ปัจจุบันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากใช้ opt coupler ในวงจร opt coupler หรือบางครั้งเรียกว่า opt isolator ช่วยให้สองวงจรแลกเปลี่ยนสัญญาณ แต่ยังคงแยกทางไฟฟ้า โดยปกติจะทำได้โดยใช้แสงเพื่อถ่ายทอดสัญญาณ การออกแบบวงจร opt coupler มาตรฐานใช้ LED ที่ส่องบนโฟโต้ทรานซิสเตอร์โดยปกติจะเป็นทรานซิสเตอร์ npn ไม่ใช่ pnp สัญญาณจะถูกนำไปใช้กับ LED ซึ่งจะส่องไปที่ทรานซิสเตอร์ใน IC

แสงเป็นสัดส่วนกับสัญญาณดังนั้นสัญญาณจึงถูกถ่ายโอนไปยังโฟโต้ทรานซิสเตอร์ ตัวเชื่อมต่อออปติกอาจมีโมดูลไม่กี่โมดูลเช่น SCR, โฟโตไดโอด, TRIAC ของสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ เป็นเอาท์พุตและหลอดไส้หลอดนีออนหรือแหล่งกำเนิดแสงอื่น ๆ

ที่ใช้กันมากที่สุดคือ opto-coupler MOC3021 แบบ LED diac type IC นี้เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์และ LED เชื่อมต่อเป็นอนุกรมกับ IC ซึ่งจะเรืองแสงเพื่อระบุ ลอจิกชีพจรสูง จากไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อที่เราจะได้รู้ว่ากระแสไหลใน LED ภายในของออปโปไอซี เมื่อลอจิกสูงให้กระแสไหลผ่าน LED จากพิน 1 ถึง 2 ดังนั้นในกระบวนการนี้ไฟ LED ตกลงบน DIAC ทำให้ 6 และ 4 ปิด ในแต่ละช่วงครึ่งรอบปัจจุบันไหลผ่านเกตตัวต้านทานแบบอนุกรมและผ่านออปโตไดแอกสำหรับไทริสเตอร์หลัก / ไตรแอคเพื่อกระตุ้นให้โหลดทำงาน

โดยปกติแล้ว opto coupler จะพบในวงจรจ่ายไฟโหมดสวิตช์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก เชื่อมต่อระหว่างส่วนหลักและรองของอุปกรณ์จ่ายไฟ แอปพลิเคชั่นหรือฟังก์ชั่น opto-coupler ในวงจรคือ:

1. ตรวจสอบไฟฟ้าแรงสูง
2. การสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้าขาออกเพื่อการควบคุม
3. ไมโครควบคุมระบบสำหรับเปิด / ปิดเครื่อง
4. การแยกพื้นดิน

นี่คือหลักการที่ใช้ใน Opto − Diacs Opto-Diacs มีอยู่ในรูปแบบของ IC และสามารถใช้งานได้โดยใช้วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย

เพียงแค่ให้ชีพจรเล็ก ๆ ในเวลาที่เหมาะสมกับ Light Emitting Diode ในแพ็คเกจ ไฟที่ผลิตโดย LED จะเปิดใช้งานคุณสมบัติไวต่อแสงของไดแอกและสวิตช์ไฟจะเปิดขึ้น การแยกระหว่างวงจรพลังงานต่ำและพลังงานสูงในอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อด้วยแสงเหล่านี้โดยทั่วไปจะมีค่าหลายพันโวลต์

Opto-Diacs Pin คำอธิบาย:

มี Opto Couplers ให้เลือก 4 แบบ

1. MOC3020

มาใน DIP 6 พินดังแสดงในรูป:

หลักการทำงานของ MOC3020:

MOC3020 ได้รับการออกแบบมาสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างการควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์และ power triac เพื่อควบคุมโหลดตัวต้านทานและอุปนัยสำหรับการทำงานของ Vac หลักการที่ใช้ใน opto-coupler คือ MOC พร้อมใช้งานทันทีในรูปแบบวงจรรวมและไม่ต้องใช้วงจรที่ซับซ้อนมากเพื่อให้ทำงานได้ เพียงแค่ให้ชีพจรเล็ก ๆ ในเวลาที่เหมาะสมกับ LED ในแพ็คเกจ ไฟที่ผลิตโดย LED จะเปิดใช้งานคุณสมบัติไวต่อแสงของไดแอกและสวิตช์ไฟจะเปิดขึ้น การแยกระหว่างวงจรพลังงานต่ำและพลังงานสูงในอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อด้วยแสงเหล่านี้โดยทั่วไปจะมีค่าไม่กี่พันโวลต์

คุณสมบัติของ MOC3020:

• เอาต์พุตไดรเวอร์ Photo-TRIAC 400 V
• แหล่งกำเนิดอินฟราเรด Gallium-Arsenide-Diode และตัวขับซิลิคอนไตรแอคคู่ออปติก
• การแยกสูง - 500 Vpeak
• ไดรเวอร์เอาต์พุตออกแบบมาสำหรับ 220 Vac
• DIP พลาสติกมาตรฐาน 6 ขั้ว
• ใช้แทนกันได้โดยตรงกับ Motorola MOC3020, MOC3021 และ MOC3022

การใช้งานทั่วไปของ MOC3020:

• ตัวควบคุมโซลินอยด์ / วาล์ว
• โคมไฟบัลลาสต์
• การเชื่อมต่อไมโครโปรเซสเซอร์กับอุปกรณ์ต่อพ่วง 115/240 Vac
• การควบคุมมอเตอร์
• หลอดไส้หรี่ไฟ

การใช้ MOC3020:

วงจรที่แสดงด้านล่างเป็นวงจรทั่วไปที่ใช้สำหรับการควบคุมโหลด AC จากไมโครคอนโทรลเลอร์ LED หนึ่งตัวสามารถเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับ MOC3021 LED เพื่อระบุว่าเมื่อใดที่ได้รับค่าสูงจากไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อให้เราสามารถรู้ได้ว่ากระแสไหลใน LED ภายในของ opto-coupler แนวคิดคือการใช้หลอดไฟที่การเปิดใช้งานต้องใช้ไฟ AC แทนแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ด้วยวิธีนี้ไฟ AC หลักที่เรากำลังพยายามเปลี่ยนหลอดไฟและไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก ในการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้ากระแสสลับไปยังหลอดไฟเราต้องใช้ไตรแอคคู่หลอดไฟและไดแอกดังแสดงในวงจรด้านล่าง ไตรแอกถูกกล่าวว่าเป็นสวิตช์ควบคุม AC มีสามขั้ว M1, M2 และประตู TRIAC โหลดหลอดไฟและแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อเป็นอนุกรม เมื่อแหล่งจ่ายเปิดอยู่ที่วงจรบวกกระแสจะไหลผ่านหลอดไฟตัวต้านทานไดแอกและเกตและไปถึงแหล่งจ่ายจากนั้นหลอดไฟเท่านั้นที่จะเรืองแสงสำหรับครึ่งรอบนั้นโดยตรงผ่านขั้ว M2 และ M1 ของไตรแอค ในครึ่งรอบเชิงลบสิ่งเดียวกันจะเกิดขึ้นซ้ำ ดังนั้นหลอดไฟจะเรืองแสงทั้งสองรอบในลักษณะที่ควบคุมได้โดยขึ้นอยู่กับพัลส์ทริกเกอร์ที่ตัวแยกออปโตตามที่แสดงในกราฟด้านล่าง หากให้มอเตอร์แทนหลอดไฟระบบจะควบคุมกำลังส่งผลให้ควบคุมความเร็ว

2. MOC3021

MOC3021 เป็นออปโปคัปเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับทริกเกอร์ TRIACS ด้วยการใช้สิ่งนี้เราสามารถเรียกใช้ที่ใดก็ได้ในวงจรดังนั้นจึงสามารถเรียกสิ่งเหล่านี้ว่าออปโตคัปเปอร์ที่ไม่ใช่ศูนย์ MOC3021 ใช้กันอย่างแพร่หลายและสามารถหาได้ง่ายจากหลายแหล่ง มาใน DIP 6 พินที่แสดงในรูป

MOC3021 (Opto Coupler)

คำอธิบายพิน:

พิน 1: แอโนด

พิน 2: แคโทด

Pin 3: ไม่มีการเชื่อมต่อ (NC)

พิน 4: เทอร์มินัลหลัก

Pin 5: ไม่มีการเชื่อมต่อ (NC)

พิน 6: เทอร์มินัลหลัก

คุณสมบัติ:

• เอาต์พุตไดรเวอร์ Photo-triac 400 V
• แหล่งกำเนิดอินฟราเรด Gallium-Arsenide-Diode และตัวขับ Silicon triac แบบออปติคัล
• การแยกสูง 7500 V Peak
• ไดร์เวอร์เอาต์พุตออกแบบมาสำหรับ 220 Vac
• DIP พลาสติกมาตรฐาน 6 ขั้ว

MOC3021 มีการใช้งานมากมายเช่นการควบคุมโซลินอยด์ / วาล์วบัลลาสต์หลอดไฟการเชื่อมต่อไมโครโปรเซสเซอร์กับอุปกรณ์ต่อพ่วง 115/240 Vac การควบคุมมอเตอร์และการหรี่หลอดไส้

การใช้ MOC3021:

จากวงจรด้านล่างสิ่งที่ใช้กันมากที่สุดคือออปโป - คัปเตอร์ MOC3021 ที่มีการรวมกันของประเภทไดแอก LED นอกจากนี้ในขณะที่ใช้สิ่งนี้กับไมโครคอนโทรลเลอร์และ LED หนึ่งตัวสามารถเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับ MOC3021 LED เพื่อระบุว่าเมื่อใดที่มีการจ่ายค่าสูงจากไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อที่เราจะได้รู้ว่ากระแสไฟฟ้าไหลใน LED ภายในของออปโตคัปเปอร์ เมื่อกำหนดลอจิกสูงกระแสจะไหลผ่าน LED จากขา 1 ถึง 2 ดังนั้นในกระบวนการนี้ไฟ LED จะตกบน DIAC ทำให้ 6 และ 4 ปิด ในแต่ละช่วงครึ่งรอบปัจจุบันไหลผ่านเกตตัวต้านทานแบบอนุกรมและผ่านออปโตไดแอกสำหรับไทริสเตอร์หลัก / ไตรแอคเพื่อกระตุ้นให้โหลดทำงาน

3. MCT2E

นี่คือวิดีโอเกี่ยวกับออปโตคัปเปลอร์ MCT2E

อุปกรณ์ออปโตคัปเตอร์ MCT2E แต่ละชุดประกอบด้วย LED อินฟราเรดแกลเลียมอาร์เซไนด์และโฟโตทรานซิสเตอร์ซิลิคอน NPN บรรจุในแพ็คเกจ DIP 6 พินและมีระยะห่างระหว่างตะกั่วแบบกว้าง

พิน 1: แอโนด

พิน 2: แคโทด

Pin 3: ไม่มีการเชื่อมต่อ

พิน 4: ตัวส่งสัญญาณ

Pin 5: นักสะสม

Pin 6: ฐาน

คุณสมบัติ:

• แรงดันทดสอบการแยก 5000 VRMS
• เชื่อมต่อกับตระกูลตรรกะทั่วไป
• ความจุ coupling อินพุต - เอาท์พุต<0.5 pF
• แพคเกจ 6 พินดูอัลอินไลน์มาตรฐานอุตสาหกรรม
• สอดคล้องกับ RoHS directive 2002/95 / EC

opto-coupler มักพบในวงจรแหล่งจ่ายไฟของโหมดสวิตช์อ่านการขับรีเลย์การควบคุมอุตสาหกรรมอินพุตลอจิกดิจิตอลและในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก

การใช้ MCT2E:

เป็นการรวมกันของ 1 LED และทรานซิสเตอร์ โดยทั่วไปจะไม่ใช้พิน 6 ของทรานซิสเตอร์และเมื่อแสงตกที่ทางแยกตัวส่งสัญญาณฐานมันจะเปลี่ยนและพิน 5 ไปที่ศูนย์

• เมื่อกำหนดศูนย์ลอจิกเป็นอินพุตไฟจะไม่ตกบนทรานซิสเตอร์ดังนั้นจึงไม่ทำหน้าที่ให้ตรรกะหนึ่งเป็นเอาต์พุต
• เมื่อลอจิก 1 ถูกกำหนดให้เป็นอินพุตแล้วแสงจะตกบนทรานซิสเตอร์เพื่อให้มันดำเนินการนั่นทำให้ทรานซิสเตอร์เปิดและเกิดการลัดวงจรทำให้เอาต์พุตเป็นศูนย์ลอจิกเนื่องจากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับกราวด์

4. MOC363

อุปกรณ์ MOC3063 ประกอบด้วยไดโอดเปล่งรังสีอินฟราเรดแกลเลียมอาร์เซไนด์คู่กับเครื่องตรวจจับซิลิคอนเสาหินที่ทำหน้าที่ของแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ข้ามไดรเวอร์ไตรแอคทวิภาคี นอกจากนี้ยังเป็น DIP 6 พินที่แสดงในรูป:

คำอธิบายพิน:

พิน 1: ขั้วบวก

พิน 2: แคโทด

พิน 3: ไม่มีการเชื่อมต่อ (NC)

พิน 4: ขั้วหลัก

พิน 5: ไม่มีการเชื่อมต่อ (NC)

พิน 6: ขั้วหลัก

คุณสมบัติ:

• Simpli fi es การควบคุมลอจิกของกำลังไฟฟ้า 115/240 Vac
• แรงดันไฟฟ้าข้ามศูนย์
• dv / dt ของปกติ 1500 V / typical รับประกัน 600 V /
• รู้จัก VDE
• Underwriters Laboratories (UL) ได้รับการยอมรับ

การใช้งาน:

• ตัวควบคุมโซลินอยด์ / วาล์ว
• สวิตช์ไฟแบบคงที่
• การควบคุมอุณหภูมิ
• มอเตอร์สตาร์ทและไดรเวอร์ AC
• การควบคุมแสงสว่าง
• E.M. คอนแทคเตอร์
• โซลิดสเตตรีเลย์

การทำงานของ MOC3063:

จากวงจรเรามี opto-coupler MOC3063 พร้อมชุด LED SCR นอกจากนี้ในขณะที่ใช้ opto-coupler นี้กับไมโครคอนโทรลเลอร์และ LED หนึ่งตัวสามารถเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับ MOC3063 LED เพื่อระบุว่าเมื่อใดที่มีการจ่ายค่าสูงจากไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อที่เราจะได้รู้ว่ากระแสไหลใน LED ภายในของออปโป - คัปเปอร์ เมื่อกำหนดลอจิกสูงกระแสจะไหลผ่าน LED จากขา 1 ถึง 2 ไฟ LED ตกที่ SCR ทำให้ 6 และ 4 ปิดเฉพาะที่จุดตัดของแรงดันไฟฟ้า ในระหว่างแต่ละครึ่งรอบกระแสจะไหลผ่านประตู SCR ตัวต้านทานซีรีส์ภายนอกและผ่าน SCR สำหรับไทริสเตอร์หลัก / ไตรแอคเพื่อกระตุ้นให้โหลดที่จุดเริ่มต้นของรอบการจ่ายเพื่อให้ทำงานเสมอ

นี่คือวิดีโอเกี่ยวกับการเชื่อมต่อออปโตคัปเปลอร์กับ TRIAC