کاربرد اپتوکوپلر

کاربرد اپتوکوپلر:
اپتوکوپلرها برای سوئیچ کردن قطعات الکترونیکی بزرگ تر مانند ترانزیستورها و ترایاک ها در جداسازی بین سیگنال کنترل ولتاژ پایین (مانند آردوینو (Arduino) یا میروکنترلر) و سیگنال خروجی جریان اصلی با ولتاژ بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

از کاربردهای مشترک اپتوکوپلرها می توان به سوئیچینگ ورودی/خروجی میکروپروسسورها، کنترل توان DC و AC، ارتباطات کامپیوتری، ایزوله سازی سیگنال و تنظیم منبع توان که مشکل حلقه های جریان زمین دارند اشاره کرد.

سیگنال الکتریکی که فرستاده می شود می تواند آنالوگ (خطی) یا دیجیتال (پالسی) باشد.

اپتوکوپلر برای آشکارسازی عملکرد سوئیچ یا نوع دیگری از سیگنال ورودی دیجیتال به کار می رود.

اگر سوئیچ یا سیگنالی که باید آشکارسازی شود در یک محیط نویزی الکتریکی باشد، ارزش اپتوکوپلر مشخص تر خواهد شد.

خروجی اپتوکوپلر را می توان برای کار کردن یک مدار خارجی، نور یا یک کامپیوتر یا میکروپروسسور مورد استفاده قرار داد.

شکل زیر یک سوئیچ DC اپتوترانزیستوری را نشان می دهد.

در مدار شکل بالا، مقاومت خارجی 270kΩ برای کنترل حساسیت ناحیه بیس فتوترانزیستور به کار می رود. مقدار این مقاومت را می توان با توجه به قطعه فتوکوپلر انتخاب شده و مقدار حساسیت سوئیچینگ لازم تعیین کرد.

خازن از هرگونه تغییرات و ضربه های ناخواسته ناشی از تریگر اشتباه بیس اپتوترانزیستور جلوگیری می کند.

مشابه آشکارسازی سیگنال ها و داده های DC، ایزولاتورهای اپتوترایاک نیز برای مدارهای AC وجود دارند. اپتوترایاک هایی مانند MOOC 3020 ولتاژی در حدود 400 ولت دارند که آن ها را گزینه ای ایده آل برای اتصال مستقیم و جریان حداکثر حدود 100 میلی آمپر قرار داده است.

در بارهایی با توان بزرگ تر، اپتوترایاک برای پالس گیت یک ترایاک بزرگ تر و همراه با یک مقاومت محدودکننده به کار می رود.

این نوع پیکربندی اپتوکوپلر اساس یک رله حالت جامد بسیار ساده را تشکیل می دهد که می توان از آن برای کنترل هر بار AC مانند لامپ یا موتور استفاده کرد.

همچنین، برخلاف یک تریستور، ترایاک قابلیت هدایت هر دو نیم موج AC را با آشکارسازی عبور از صفر دارد که موجب می شود بار بتواند همه توان را بدون جریان هجومی در هنگام سوئیچینگِ بارهای القایی دریافت کند.

اپتوکوپلرها و اپتوایزولاتورها قطعات الکترونیکی بسیار مفیدی هستند که با استفاده از آن ها می توان پورت های خروجی یک PC، سوئیچ دیجیتال یا سیگنال داده ولتاژ پایین مانند یک گیت منطقی را کنترل کرد.

مزیت اصلی اپتوکوپلرها ایزولاسیون الکتریکی بالای آن ها بین ترمینال های ورودی و خروجی است که موجب می شود بتوانیم با سیگنال های دیجیتال تقریباً کوچک، ولتاژها و جریان ها و توان های AC بزرگ را کنترل کنیم.

از یک اپتوکوپلر می توان برای سیگنال های DC و AC استفاده کرد. اپتوکوپلرهایی که در آن ها یک تریستور یا ترایاک به عنوان قطعه آشکارساز نوری استفاده شده است، برای کاربردهای کنترل توان AC به کار می روند.

مزیت اصلی یک فتوتریستور و فتوترایاک ایزوله بودن کامل نسبت به هرگونه نویز یا ضربه ولتاژ در منبع توان AC و آشکارسازی عبور از صفر شکل موج سینوسی است که جریان های سوئیچینگ و هجومی را کاهش داده و از نیمه هادی های قدرت در برابر فشار و شوک گرمایی محافظت می کند.