- Struktur Dalaman Optocoupler
- Jenis Optocouplers
- Optocoupler Foto-Transistor
- Optocoupler Foto-Darlington Transistor
- Optocoupler Foto-TRIAC
- Optocoupler berasaskan Photo-SCR
- Aplikasi Optocoupler
- Optocoupler untuk Menukar Litar DC:
- Optocoupler untuk Mengesan Voltan AC:
- Optocoupler untuk Mengendalikan Litar AC menggunakan voltan DC:
Opto-coupler adalah komponen elektronik yang memindahkan isyarat elektrik antara dua litar terpencil. Optocoupler juga disebut Opto-isolator, pengganding foto atau pengasing optik.
Selalunya dalam litar, terutamanya litar voltan rendah atau sensitif terhadap kebisingan, Optocoupler digunakan untuk mengasingkan litar untuk mengelakkan kemungkinan perlanggaran elektrik atau untuk mengecualikan bunyi yang tidak diingini. Di pasaran komersial sekarang, kita dapat membeli Opto-coupler dengan input 10 kV hingga 20 kV untuk output yang menahan kapasiti voltan, dengan spesifikasi transien voltan 25 kV / uS.
Struktur Dalaman Optocoupler
Ini adalah struktur dalaman opto-pengganding. Di sebelah kiri pin 1 dan pin 2 terkena, itu adalah LED (Light Emitting Diode), LED memancarkan cahaya inframerah ke transistor fotosensitifdi sebelah kanan. Transistor foto menukar litar output oleh pemungut dan pemancarnya, sama seperti transistor BJT biasa. Intensiti LED secara langsung mengawal transistor foto. Oleh kerana LED dapat dikendalikan oleh litar yang berbeza dan transistor foto dapat mengawal litar yang berbeza sehingga dua litar bebas dapat dikendalikan oleh Optocoupler. Juga, antara transistor foto dan LED Inframerah, ruangnya adalah bahan lutsinar dan tidak konduktif; secara elektrik mengasingkan dua litar yang berbeza. Ruang berlubang antara LED dan foto-transistor dapat dibuat menggunakan Kaca, udara, atau plastik lutsinar, pengasingan elektrik jauh lebih tinggi, biasanya 10 kV atau lebih tinggi.
Jenis Optocouplers
Terdapat banyak jenis Optocouplers yang tersedia secara komersial berdasarkan keperluan dan kemampuan menukarnya. Bergantung pada penggunaan, terdapat empat jenis optocoupler.
- Opto-pengganding yang menggunakan Photo Transistor.
- Opto-coupler yang menggunakan Photo Darlington Transistor.
- Opto-coupler yang menggunakan Photo TRIAC.
- Opto-coupler yang menggunakan Photo SCR.
Optocoupler Foto-Transistor
Pada gambar atas pembinaan dalaman ditunjukkan di dalam Photo-transistor Optocoupler. Jenis Transistor boleh menjadi apa sahaja sama ada PNP atau NPN.
Photo-Transistor boleh terdiri daripada dua jenis bergantung pada ketersediaan pin output. Pada gambar kedua di sebelah kiri, terdapat pin tambahan yang dihubungkan secara dalaman dengan dasar transistor. Ini pin 6 digunakan untuk mengawal sensitiviti foto-transistor. Selalunya pin digunakan untuk menyambung dengan tanah atau negatif menggunakan perintang nilai tinggi. Dalam konfigurasi ini, pemicu palsu kerana bunyi atau peralihan elektrik dapat dikendalikan dengan berkesan.
Juga, sebelum menggunakan optocoupler berasaskan Photo-transistor, pengguna mesti mengetahui penarafan maksimum transistor. PC816, PC817, LTV817, K847PH adalah beberapa optocoupler berasaskan foto-transistor yang banyak digunakan. Foto - opto-coupler berasaskan transistor digunakan dalam pengasingan berkaitan litar DC.
Optocoupler Foto-Darlington Transistor
Pada gambar atas terdapat dua jenis simbol, ditunjukkan paparan pembinaan dalaman opto-coupler berasaskan Photo-Darlington.
Darlington Transistor adalah dua pasangan transistor, di mana satu transistor mengawal pangkalan transistor yang lain. Dalam konfigurasi ini Darlington Transistor memberikan kemampuan memperoleh tinggi. Seperti biasa LED memancarkan inframerah dan mengawal dasar transistor pasangan.
Opto-coupler jenis ini juga digunakan di kawasan berkaitan litar DC untuk pengasingan. Pin ke-6 yang dihubungkan secara dalaman ke pangkal transistor, digunakan untuk mengawal kepekaan transistor seperti yang dibincangkan sebelumnya dalam keterangan foto-transistor. 4N32, 4N33, H21B1, H21B2, H21B3 adalah beberapa contoh opto-pengganding berdasarkan gambar-Darlington.
Optocoupler Foto-TRIAC
Pada gambar atas ditunjukkan pembinaan dalaman atau opto-coupler berdasarkan TRIAC.
TRIAC digunakan terutamanya di mana kawalan atau pensuisan berdasarkan AC diperlukan. LED boleh dikendalikan menggunakan DC, dan TRIAC digunakan untuk mengawal AC. Opto-coupler memberikan pengasingan yang sangat baik dalam kes ini juga. Berikut adalah satu Aplikasi Triac. Contoh opto-coupler berasaskan foto-TRIAC adalah IL420 , 4N35 dan lain-lain adalah contoh opto-coupler berasaskan TRIAC.
Optocoupler berasaskan Photo-SCR
Singkatan SCR untuk penerus terkawal Silikon, SCR juga disebut sebagai Thyristor. Pada gambar atas ditunjukkan pembinaan dalaman opto-coupler berasaskan Photo-SCR. Sama seperti opto-coupler lain LED memancarkan Inframerah. SCR dikawal oleh intensiti LED. Opto-coupler berasaskan Photo-SCR yang digunakan dalam litar berkaitan AC Ketahui lebih lanjut mengenai Thyristor di sini.
Beberapa Contoh pengganding opto berasaskan foto-SCR adalah: - MOC3071, IL400, MOC3072 dll.
Aplikasi Optocoupler
Seperti yang telah dibincangkan sebelumnya beberapa Optocoupler yang digunakan dalam rangkaian DC dan beberapa Optocoupler yang digunakan dalam operasi berkaitan AC. Oleh kerana Optocoupler tidak membenarkan sambungan elektrik langsung antara dua sisi, aplikasi utama Optocoupler adalah mengasingkan dua litar.
Dari menukar aplikasi lain, seperti di mana transistor dapat digunakan untuk menukar aplikasi, Optocoupler dapat digunakan. Ia boleh digunakan dalam pelbagai operasi yang berkaitan dengan mikrokontroler di mana denyutan digital atau maklumat analog yang diperlukan dari litar voltan tinggi, Optocoupler dapat digunakan untuk pengasingan yang sangat baik antara kedua ini.
Opto-coupler dapat digunakan untuk pengesanan AC, operasi berkaitan kawalan DC. Mari lihat beberapa aplikasi transistor Opto.
Optocoupler untuk Menukar Litar DC:
Di litar atas digunakan rangkaian optocoupler berasaskan Photo-Transistor. Ia akan bertindak seperti suis Transistor biasa. Dalam skema opto- kopling PC817 berasaskan foto-transistor kos rendah digunakan. The led infra-merah akan dikawal oleh suis S1. Apabila suis dihidupkan, sumber bateri 9V akan memberikan arus ke LED melalui perintang had 10k semasa. Intensiti dikawal oleh perintang R1. Sekiranya kita mengubah nilai dan membuat rintangan lebih rendah, intensiti led akan tinggi menjadikan transistor bertambah tinggi.
Di sisi lain transistor adalah transistor foto yang dikawal oleh LED infra-merah dalaman, apabila led memancarkan cahaya infra-merah transistor foto akan menghubungi dan VOUT akan 0 mematikan beban yang disambungkan di atasnya. Perlu diingat bahawa mengikut lembaran data arus pengumpul transistor adalah 50mA. R2 menyediakan VOUT 5v. R2 adalah perintang penarik.
Anda dapat melihat peralihan LED menggunakan opto-coupler dalam video di bawah…
Dalam konfigurasi ini opto-coupler berasaskan transistor foto boleh digunakan dengan mikrokontroler untuk mengesan denyutan atau gangguan.
Optocoupler untuk Mengesan Voltan AC:
Di sini litar lain ditunjukkan untuk mengesan voltan AC. LED inframerah dikendalikan menggunakan dua perintang 100k. Dua perintang 100k yang digunakan dan bukannya satu perintang 200k adalah untuk keselamatan tambahan untuk keadaan berkaitan litar pintas. LED disambungkan melintasi saluran keluar dinding (L) & garis Neutral (N). Apabila S1 ditekan, led dipancarkan untuk memancarkan cahaya infra merah. Transistor foto membuat tindak balas dan menukar VOUT dari 5V ke 0V.
Dalam konfigurasi ini opto-coupler dapat disambungkan di litar voltan rendah seperti unit mikrokontroler di mana pengesanan voltan AC diperlukan. Keluarannya akan menghasilkan nadi Tinggi hingga Rendah.
Setakat ini litar pertama digunakan untuk mengawal atau menukar litar DC dan kedua adalah untuk mengesan litar AC dan mengawal atau menukar litar DC. Seterusnya kita akan melihat mengawal litar AC menggunakan litar DC.
Optocoupler untuk Mengendalikan Litar AC menggunakan voltan DC:
Di litar atas LED sekali lagi dikendalikan oleh bateri 9V melalui perintang 10k dan keadaan suis. Di sisi lain opto-coupler berasaskan foto-TRIAC digunakan, yang mengendalikan AC LAMP dari 220V AC outlet. Perintang 68R digunakan untuk Mengawal TRIAC BT136 yang dikendalikan oleh TRIAC foto di dalam unit opto-pengganding.
Jenis konfigurasi ini digunakan untuk mengawal peralatan elektrik menggunakan litar voltan rendah. IL420 digunakan dalam skema atas yang merupakan opto-coupler berasaskan foto-TRIAC.
Selain jenis litar ini, opto-coupler dapat digunakan di SMPS untuk menghantar litar pintas sisi sekunder atau maklumat keadaan semasa ke sisi utama.
Sekiranya anda ingin melihat IC Optocoupler dalam keadaan sebenar, periksa litar berikut:
- Pengenalan kepada Octocoupler dan Interfacing dengan ATmega8
- Meter Tenaga Prabayar menggunakan GSM dan Arduino
- Litar Dimmer TRIAC Remote Controlled IR
- Lampu Kecemasan Raspberry Pi dengan Darkness dan AC Power Line Off Detector
- Automasi Rumah Berkawal Jauh IR menggunakan PIC Microcontroller