Como funciona un optoacoplador
Circuito optoacoplador
Definición: Un optoacoplador o acoplador optoelectrónico es un componente electrónico que básicamente actúa como interfaz entre dos circuitos separados con diferentes niveles de tensión. Los optoacopladores son un componente común mediante el cual se puede suministrar aislamiento eléctrico entre la fuente de entrada y la de salida. Es un dispositivo de 6 pines y puede tener cualquier número de fotodetectores.
Aquí, un haz de luz emitido por una fuente de luz existe como único contacto entre la entrada y la salida. Debido a esto, podemos tener una resistencia de aislamiento de megaohmios entre los dos circuitos. En las aplicaciones de alta tensión en las que la diferencia de tensión entre los dos circuitos difiere en varios miles de voltios, este aislamiento es favorable. El uso de todos estos aisladores electrónicos radica en todas aquellas condiciones en las que la señal debe pasar entre dos circuitos aislados.
Ya sabemos que la señal de información contiene mucho ruido y distorsiones adicionales que pueden superar el límite de tolerancia del circuito lógico en el extremo de salida durante la transmisión. Los acopladores ópticos pueden utilizarse para trabajar con altas tensiones tanto de CA como de CC.
Símbolo del optoacoplador
A menudo, en los circuitos, especialmente en los de baja tensión o muy sensibles al ruido, el optoacoplador se utiliza para aislar los circuitos para evitar las posibilidades de colisión eléctrica o para excluir los ruidos no deseados. En el mercado comercial actual, podemos comprar optoacopladores con una capacidad de tensión soportada de 10 kV a 20 kV de entrada a salida, con una especificación de 25 kV / uS de transitorios de tensión.
Esta es la estructura interna del opto-acoplador. En el lado izquierdo el pin 1 y el pin 2 están expuestos, es un LED (Diodo Emisor de Luz), el LED emite luz infrarroja al transistor fotosensible en el lado derecho. El fototransistor conmuta el circuito de salida por su colector y emisor, igual que los típicos transistores BJT. La intensidad del LED controla directamente el fototransistor. Dado que el LED puede ser controlado por un circuito diferente y el fototransistor puede controlar un circuito diferente, dos circuitos independientes pueden ser controlados por el optoacoplador. Además, entre el fototransistor y el LED infrarrojo, el espacio es de material transparente y no conductor; está aislando eléctricamente dos circuitos diferentes. El espacio hueco entre el LED y el fototransistor puede hacerse con vidrio, aire o un plástico transparente, el aislamiento eléctrico es mucho mayor, normalmente 10 kV o más.
Ejemplos de aplicaciones de optoacopladores
¿Qué es un optoacoplador? ¿Cómo funciona un optoacoplador? Estas son algunas de las preguntas que surgen antes de conocer este dispositivo. El optoacoplador u optoaislador o fotoacoplador es un dispositivo electrónico (un semiconductor) que se utiliza comúnmente para el aislamiento de señales, como el primario y el secundario de una fuente de alimentación conmutada. Su circuito de entrada es una fuente de luz que suele ser un diodo emisor de luz (LED). Por otro lado, su circuito de salida es un fototransistor. Un fototransistor es un tipo de transistor que detecta la luz para establecer un punto de funcionamiento. Si un BJT convencional necesita una corriente de base para funcionar, este dispositivo necesita una intensidad de luz relevante para establecer una transferencia de corriente de la entrada a la salida. La intensidad de la luz depende de la corriente de avance aplicada a la fuente de luz (LED). Algunas personas llaman a la fuente de luz del circuito de entrada como emisor, mientras que el detector para el circuito de salida o el fototransistor.
La corriente a tener en cuenta en el circuito de entrada es la corriente de avance o la corriente del LED mientras que la corriente de colector para el circuito de salida. La corriente de avance y la corriente de colector están vinculadas entre sí a través de la CTR, una abreviatura de la relación de transferencia de corriente. En realidad, la pregunta sobre el funcionamiento del optoacoplador se puede responder familiarizándose con la ecuación CTR. La CTR se define como la relación entre la corriente de colector y la corriente de avance como se indica a continuación
Optoacoplador pdf
Una fuente de alimentación aislada con optoacoplador suele ser la forma más segura y práctica de obtener rendimiento y protección. A continuación, le presentamos los fundamentos de los aisladores de LED/fotodetectores actuales y lo que necesita saber para aplicarlos a su sistema.
El diseñador de sistemas novel suele situar los requisitos de alimentación del sistema al final de la lista y, por tanto, pasa por alto la importancia de un convertidor AC/AC, AC/DC, DC/AC o DC/DC aislado, frente a uno no aislado. El verdadero aislamiento (transformador en la entrada, optoaislador en los bucles de control de retroalimentación de la fuente) elimina prácticamente cualquier camino conductor directo entre la etapa de entrada de la fuente de alimentación y sus terminales de salida/carga. Esto es especialmente importante en las aplicaciones de alta densidad de potencia que se están convirtiendo más en la norma que en la excepción, y para los requisitos de sistemas más exigentes que a menudo colocan las fuentes de alimentación en entornos explosivos o peligrosos.
El uso de un optoacoplador también actúa para romper los bucles de tierra, y esta funcionalidad es valiosa para eliminar el ruido en modo común, especialmente para los sistemas que trabajan a las tensiones de funcionamiento más altas. Cuando las diferentes fuentes de alimentación de un sistema están conectadas entre sí, las corrientes de bucle de tierra tienden a inducirse debido a pequeñas diferencias en el potencial de tierra. Además, las fuentes de alimentación tienden a ver el ruido transitorio en los equipos que cambian entre varios estados de alimentación (los optoacopladores actuales son capaces de soportar hasta 40 kV/microsegundo de tensión transitoria en modo común).
