Оптопара для чего нужна: Для чего нужна оптопара — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Для чего нужна оптопара

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Квадрокоптер летит токо в верх модель YH 1 ставка. Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Из all-audio. proра.

<center><ins class="adsbygoogle" style="display:block" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="3076124593" data-ad-format="auto" data-full-width-responsive="true"></ins> <script> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); </script></center>

Оптроны и их применение

Элемент с низким выходным внутренним сопротивлением Добрый день. Сигнал directoryLoaded или другие варианты Привет, всем Я делаю прогу, кготорая должна показывать статистику по выбранному каталогу размер, Как запустить форму в отдельном процессе или другИе варианты Доброго времени суток. Собственно задачка простая. Есть форма родительская mdi форма. По клику на Можно ли как то через C открыть 3D сцену fbx?

Или есть другие варианты открыть 3D объект? Определить проводник с максимальным сопротивлением, если даны три проводника с удельным сопротивлением r1, r Определить проводник с максимальным сопротивлением, если даны три проводника с удельным Определить проводник с максимальным сопротивлением, если даны три проводника с удельным сопротивлением r1, r2, Определить проводник с максимальным сопротивлением, если даны три проводника с удельным Блоги программистов и сисадминов.

Vkontakte ,. Facebook , Twitter. Тесты Блоги Социальные группы Все разделы прочитаны. Просмотров Ответов Метки нет Все метки. Пробовал это делать через обычную оптопару 4n25, но свет загорался тускло, так как сопротивление на выходе оптопары составляет ом. Существуют ли оптопары с практически нулевым выходным сопротивлением или есть ли еще какие нибудь варианты решения проблемы? QA Эксперт. Обычная оптопара может выступать как правило только как логическое входное устройство.

Чтобы что-то коммутировать мощное, нужно чтобы оптопара управляла мощным переключателем, скажем, симистором, мощным полевым транзистором. Сообщение от kytikot. Вот тебе примерная схема. Конкретный транзистор может быть другой. От дохлой материнки подойдет, только там у них как правило макс.

Спасибо, но с девайса, который нужно коммутировать, выходит только разрыв питания : p. Там всего 3. Ну и какие проблемы? Заменить полевик на биполярный и начать пользоваться поиском. Берём оптопару. Пририсовываем к ней схему, которая нарисована. Вводим дополнительное обстоятельство. Выполняем инструкцию от предыдущего оратора. Таки образом поставленная задача решена А не надо ебать голову. Решена и ладненько. Есть с фотоэлектрическим выходом, для управления затвором полевого транзистора без доп.

Я вообще не понимаю зачем там оптопара. А зачем туда аналоговый ключ пихать? Если гальваническая развязка не нужна то и полевика хватит, тем более что он значительно дешевле и достать проще.

Но всёже стоит выяснить, может гальваническая развязка нужна по какойто причине. Полевик для отпирания-запирания требует разницы потенциалов на затворе и истоке, обычно надо общей земли управляющей и коммутируемой цепи. Свичи или SSR такого не требуют, им пофиг что замыкать. Реле, естественно, включать не МК напрямую, а через транзистор и диод.

Это просто и надежно! Согласен, ключ вычёркиваем, SSR оставляем. Answers Эксперт. Опции темы. Реклама — Обратная связь. Регистрация Восстановить пароль. Все разделы прочитаны. Оптопары с малым выходным сопротивлением или другие варианты Ответы с готовыми решениями: Элемент с низким выходным внутренним сопротивлением Добрый день.

Сообщение от kytikot Обычная оптопара может выступать как правило только как логическое входное устройство. Да у меня там вообщем то миллиампер нужно коммутировать так все же, какие варианты есть? Сообщение от kytikot Ну и какие проблемы? У меня нет выхода питания устройства, только разрыв плюса.

Как при этом подключить схему с полевиком? Ок, берем оптопару, которая управляется от МК, биполярный транзистор и реле, которые питаются от источника тока МК а реле пожирает до мА, что много. И еще раз: схема с биполярным транзистором не подходит, так как от девайса, у которого нужно коммутировать включение я могу лишь получить разрыв кнопки включения на плюсе.

Землю от туда я взять не могу. Только плюс от акб и плюс, который идет непосредственно на питание устройства. И от МК у меня есть 3. Если для SSR это справедливо, то для аналогового ключа не совсем, так как комутируемое напряжение должно быть в пределах питания этого ключа, а для этого требуется гальваническая связь с землёй.

Да и ключ в примере скорее на сигнальные цепи рассчитан чем на силовые. Искать еще темы с ответами Или воспользуйтесь поиском по форуму:. КиберФорум — форум программистов, компьютерный форум, программирование.

ОПТОПАРА ДИОДНАЯ АОД101А, (89-92г.)

Мне кажется, что транзисторный оптрон PC самый распространенный хотя бы потому, что он стоит практически в каждом импульсном блоке питания для гальванической развязки цепи обратной связи. Производитель PC — Sharp, многие другие производители электронных компонентом выпускают аналоги. И при ремонте электронной аппаратуры можно наткнутся именно на аналог:. Для PC схема включения стандартная как для любого транзисторного оптрона: на входе нужно ограничивать ток — например с помощью резистора, на выходетакже не стоит превышать ток. В оптопаре PC он определяется буквой после основного кода, также как и большинстве других оптопар и других полупроводниковых приборов.

Напрашивается банальная схема: оптопара-драйвер-полевик. В случае управления ю ШИМ-выходами по двум управляющим проводникам — нужна .

Релейный модуль с гальванической развязкой

Тема в разделе » Схемотехника, компоненты, модули «, создана пользователем Станислав , 4 июл Войти или зарегистрироваться. Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск. Резистор для отопары PC Тема в разделе » Схемотехника, компоненты, модули «, создана пользователем Станислав , 4 июл Электричество не совсем моя тема, прошу совета. Есть задача контроллером ловить 0 и 1 от внешнего исполнительного устройства.

Easyelectronics.ru

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Оптроны оптопары — электронные приборы, служащие для преобразования сигнала электрического тока в световой поток. Их световой сигнал передается через каналы оптики, а также происходит обратная передача и преобразование света в электрический сигнал. Устройство оптрона состоит из излучателя света и преобразователя светового луча фотоприемника.

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot]. Предыдущее посещение: менее минуты назад Текущее время: 11 окт ,

Оптопара PC817

Днепр, ул. Новокрымская 58 на углу пересечения с ул. Грузия Казахстан Литва. Корзина пуста! Уважаемые клиенты и посетители магазина!

Оптрон PC817 схема включения, характеристики

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Мегапосты: Криминальный квест HR-истории Путешествия гика. Войти Регистрация. Гальваническая развязка. Кто, если не оптрон?

И используя эти схемные решения соберу очень простой тестер оптопар. Которому не не нужны никакие дорогие и редкие приборы.

В качестве оптического датчика чаще всего выступает оптопара светодиод — фотоприемник , называемая также оптроном. На Рис. Флажок на двери, попадая в щель, блокирует свет, когда дверь закрывается. Принцип работы этого датчика такой же, как и щелевого, с той разницей, что фототранзистор собирает отраженный, а не прямой свет.

Описание товара. Опторазъем JC Шаг подачи 2,54 мм. Информация о продукте. Актуальный тип погружения. Деталь пакета.

Забыли пароль? Документация производителя datasheet.

Всех приветствую. На глаза попалась дешевая USB звуковая карта и появилась идея слепить с ее помощьюинтерфейс для цифровых видов связи. Цель : с наименьшим числом шнурков обеспечить связь моего старенького TSS с компьютером. Далее возникла идея для обеспечения гальванической развязки компьютера и трансивера используя оптопары и DC-DCпребразователь. Благо все это было под рукой. До этого попалась сгоревшая плата с какого-то оборудования и там я добыл оптопары и преобразователь 5 Вольт — 5 Вольт. По схеме расказывать то и не о чем.

Как выглядит оптопара. Оптопара PC817 принцип работы и очень простая проверка

Инструкция

Если оптрон, исправность которого поставлена под , впаян в плату, необходимо отключить ее , разрядить на ней электролитические конденсаторы, а затем выпаять оптопару, запоминая, как она была впаяна.

Оптроны имеют разные излучатели (лампы накаливания, неоновые лампы, светодиоды, светоизлучающие конденсаторы) и разные приемники излучения (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, фотосимисторы). Также они цоколевкой. Поэтому необходимо найти данные о типе и цоколевке оптопары либо в справочнике или даташите, либо в схеме того прибора, где он был установлен. Нередко цоколевки оптрона нанесена прямо на плату этого прибора.Если прибор современный, можно почти наверняка быть уверенным, что излучателем в нем светодиод.

Если приемником излучения является фотодиод, к нему подключите элемент оптрона включите, соблюдая полярность, в цепочку, состоящую из источника постоянного напряжения в несколько вольт, резистора, рассчитанного таким образом, чтобы ток через приемник излучения не превысил допустимого, и мультиметра, работающего в режиме измерения тока на соответствующем пределе.

Теперь введите излучатель оптопары в рабочий режим. Для включения светодиода пропустите через него в прямой полярности постоянный ток, равный номинальному. На лампу накаливания подайте номинальное напряжение. Неоновую лампу или светоизлучающий конденсатор, соблюдая осторожность, подключите к сети через резистор сопротивлением от 500 кОм до 1 МОм и мощностью не менее 0,5 Вт.

Фотоприемник должен среагировать на включение излучателя резким изменением режима. Попробуйте теперь несколько раз выключить и включить излучатель. Фототиристор и фоторезистор останутся открытыми и после снятия управляющего воздействия вплоть до отключения их питания. Остальные типы фотоприемников будут реагировать на каждое изменение управляющего сигнала.Если оптрон имеет открытый оптический канал, убедитесь в изменении реакции приемника излучения при перекрытии этого канала.

Сделав вывод о состоянии оптрона, экспериментальную установку обесточьте и разберите. После этого впаяйте оптопару обратно в плату либо замените на другую. Продолжите ремонт устройства, в состав которого входит оптрон.

Оптопара или оптрон состоит из излучателя и фотоприемника, отделенных друг от друга слоем воздуха или прозрачного изолирующего вещества. Они не связаны между собой электрически, что позволяет использовать прибор для гальванической развязки цепей.

Инструкция

К фотоприемнику оптопары присоедините измерительную цепь в соответствии с его типом. Если приемником является фоторезистор, используйте обычный омметр, причем, полярность неважна. При использовании в качестве приемника фотодиода подключите микроамперметр без источника питания (плюсом к аноду). Если сигнал принимается фототранзистором структуры n-p-n, подключите цепь из резистора на 2 килоома, батарейки на 3 вольта и миллиамперметра, причем, батарейку присоедините плюсом к коллектору транзистора. В случае, если фототранзистор имеет структуру p-n-p, поменяйте полярность подключения батарейки на обратную. Для проверки фотодинистора составьте цепь из батарейки на 3 В и лампочки на 6 В, 20 мА, подключив ее плюсом к аноду динистора.

В большинстве оптронов излучателем является светодиод либо лампочка накаливания. На лампочку накаливания подайте ее номинальное напряжение в любой полярности. Можно также подать переменное напряжение, действующее значение которого равно рабочему напряжению лампы. Если же излучателем является светодиод, подайте на него напряжение 3 В через резистор на 1 кОм (плюсом к аноду).

Оптрон это электронный прибор, состоящий из источника света и фотоприёмника. Роль источника света выполняет светодиод инфракрасного излучения с длиной волны в пределах 0,9…1,2 мкм, а приемника фототранзисторы, фотодиоды, фототиристоры и др., связанные оптическим каналом и объединённые в один корпус. Принцип работы оптрона состоит в преобразовании электрического сигнала в свет, а затем его передаче по оптическому каналу и преобразовании в электрический сигнал. Если роль фотоприемника выполняет фоторезистор, то его световое сопротивление становится в тысячи раз меньше первоначального темнового, если фототранзистор, то воздействие на его базу создает аналогичный эффект, как и при подаче тока в базу обычного транзистора, и он открывается. Обычно оптроны и оптопары используют с целью гальванической развязки

Этот пробник, предназначен для проверки большого количества видов оптопар: оптотранзисторов, оптотиристоров, оптосимисторов, опторезисторов, а также микросхемы таймера NE555, отечественным аналогом которой является

Модифицированный вариант пробника для проверки оптронов

Сигнал с третьего вывода микросхемы 555 через резистор R9 поступает на один вход диодного моста VDS1, при условии, что к контактам Анод и Катод подсоединен рабочий излучающий элемент оптопары, в таком случае через диодный мост потечет ток, и будет мигать светодиод HL3, при условии что фотоприемник исправен, будет открываться VT1 и загораться HL3, который будет проводить ток, HL4 при этом будет моргать

Данный принцип можно использовать для проверки практически любого оптрона:

Около 570 мили вольт должен показать мультиметр, если оптрон исправен в режиме прозвонки диода, т.к в этом режиме с щупов тестера поступает около 2 вольт, но этого напряжения не достаточно для открытия транзистора, но как только мы подадим питание на светодиод, он откроется и мы увидим на дисплее напряжение которое падает на открытом транзисторе.

Описываемое ниже устройство покажет не только исправность таких популярных оптронов как PC817, 4N3x, 6N135, 6N136 и 6N137, но и их скорость срабатывания. Основа схемы микроконтроллер серии ATMEGA48 или ATMEGA88. Проверяемые компоненты можно подключать и отключать прямо во включенный прибор. Результат проверки покажут светодиоды. Так элемент ERROR светится при отсутствии подключенных оптопар или их неработоспособности. Если элемент исправен, то загорится светодиод OK. Одновременно с ним загорится один или несколько светодиодов TIME, соответствующих скорости срабатывания. Так, для самой медленной оптопары, PC817, будет светится только один светодиод — TIME PC817, соответствующий ее скорости. Для быстрых 6N137 будут гореть все четыре светодиода. Если это не так, то оптопара не соответствует данному параметру. Значения шкалы скорости PC817 — 4N3x — 6N135 — 6N137 соотносятся как 1:10:100:900.

Фьюзы микроконтроллера для прошивки: EXT =$FF, HIGH=$CD, LOW =$E2.

Печатную плату и прошивку можно скачать по ссылке выше.

Потребовался простой способ проверки оптронов. Не часто я с ними «общаюсь», но бывают моменты, когда надо определить — виноват ли оптрон?.. Для этих целей сделал очень простой пробник. «Конструкция выходного часа».

Внешний вид пробника:

Схема данного пробника очень проста:

Теория:
Оптроны(оптопары) стоят практически в каждом импульсном блоке питания для гальванической развязки цепи обратной связи. В составе оптрона находятся обычный светодиод и фототранзистор. Упрощенно говоря, это, своего рода, маломощное электронное реле, с контактами на замыкание.

Принцип работы оптрона: Когда через встроенный светодиод проходит электрический ток, светодиод (в оптроне) начинает светиться, свет попадает на встроенный фототранзистор и открывает его.

Оптроны часто выпускается в корпусе Dip
Первая ножка микросхемы, по стандарту обозначается ключом, точкой на корпусе микросхемы, она же анод светодиода, далее номера ножек идут по окружности, против часовой стрелки.

Суть проверки: Фототранзистор, при попадании на него света от внутреннего светодиода,
переходит в открытое состояние, а сопротивление его — резко уменьшится (с очень большого сопротивления, до примерно 30-50 Ом.).

Практика:
Единственным минусом данного пробника является то, что для проверки необходимо выпаять оптрон и установить в держатель согласно ключу(у меня роль напоминалки является кнопка тестирования — она смещена в сторону, и ключ оптрона должен смотреть на кнопку).
Далее, при нажатии кнопки, (если оптрон цел), оба светодиода загорятся: Правый будет сигнализировать о том, что светодиод оптрона рабочий(цепь не разорвана), а левый сигнализировать о работоспособности фототранзистора(цепь не разорвана).

(Держатель у меня был только DIP-6 и пришлось залить неиспользуемые контакты термоклеем.)

Для окончательного тестирования, необходимо перевернуть оптрон «не по ключу» и проверить уже в таком виде — оба светодиода не должны гореть. Если же горят оба или один из них, то это говорит нам о коротком замыкании в оптроне.

Рекомендую такой пробник в качестве первого, для начинающих радиолюбителей, которым необходимо проверять оптроны раз в полгода, год)
Существуют и более современные схемы с логикой и сигнализацией о «выходе из параметров», но такие нужны для очень узкого круга людей.

Советую посмотреть у себя в «закромах», так выйдет дешевле, да и время на ожидание доставки не потратите. Можно выпаять из плат.

Добавить в избранное Понравилось +73 +105

Описание, характеристики, Datasheet и методы проверки оптронов на примере PC817.

В продолжение темы «Популярные радиодетали при ремонтах импульсных блоков питания» разберем еще одну деталь- оптопара (оптрон) PC817. Он состоит из светодиода и фототранзистора. Между собой электрически никак не связанны, благодаря чему на основе PC817 можно реализовать гальваническую развязку двух частей схемы — например с высоким напряжением и с низким. Открытие фототранзистора зависит от освещенности светодиодом. Как это происходит более подробно я разберу в следующей статье где в экспериментах подавая сигналы с генератора и анализируя его при помощи осциллографа можно понять более точную картину работы оптопары.

Еще в других статьях я расскажу о нестандартном использовании оптрона первая в роли , а во второй . И используя эти схемные решения соберу очень простой тестер оптопар. Которому не не нужны никакие дорогие и редкие приборы, а всего лишь несколько дешевых радиодеталей.

Деталь не редкая и не дорогая. Но от нее зависит очень многое. Она используется практически в каждом ходовом (я не имею ввиду каком нибудь эксклюзивном) импульсном БЛОКЕ ПИТАНИЯ и выполняет роль обратной связи и чаще всего в связке тоже с очень популярной радиодеталью TL431

Для тех читателей, кому легче информацию воспринимать на слух, советуем посмотреть видео в самом низу страницы.

Оптопара (Оптрон) PC817

Краткие характеристики:

Корпус компактный:

шаг выводов – 2,54 мм;
между рядами – 7,62 мм.

Производитель PC817 – Sharp, встречаются другие производители электронных компонентов выпускают аналоги- например:

Siemens – SFH618
Toshiba – TLP521-1
NEC – PC2501-1
LITEON – LTV817
Cosmo – KP1010

Кроме одинарного оптрона PC817 выпускаются и другие варианты:

PC827 — сдвоенный;
PC837 – строенный;
PC847 – счетверенный.

Проверка оптопары

Для быстрой проверки оптопары я провел несколько тестовых экспериментов. Сначала на макетной плате.

Вариант на макетной плате

В результате удалось получить очень простую схему для проверки PC817 и других похожих оптронов.

Первый вариант схемы

Первый вариант я забраковал по той причине что он инвертировал маркировку транзистора с n-p-n на p-n-p

Поэтому чтобы не возникало путаницы я изменил схему на следующую;

Второй вариант схемы

Второй вариант работал правильно но неудобно было распаять стандартную панельку

под микросхему

Панелька SCS- 8

Третий вариант схемы

Самый удачный

Uf — напряжение на светодиоде при котором начинает открываться фототранзистор.

в моем варианте Uf = 1.12 Вольт.

В результате получилась такая очень простая конструкция.

С помощью предлагаемого пробника можно проверить микросхемы NE555 (1006ВИ1) и различные оптоприборы: оптотранзисторы, оптотиристоры, оптосимисторы, опторезисторы. И именно с этими радиоэлементами простые методы не проходят, так как просто прозвонить такую деталь не получится. Но в простейшем случае можете провести испытание оптопары используя такую технологию:

С помощью цифрового мультиметра:

Здесь 570 — это милливольты, которые падают на открытом переходе к-э оптотранзистора. В режиме прозвонки диода измеряется напряжение падения. В режиме «диод» мультиметр на щупы выводит напряжение 2 вольта импульсное, прямоугольной формы, через добавочный резистор, и при подключении П-Н перехода, АЦП мультиметра измеряет напряжение падающее на нём.

Тестер оптронов и микросхем 555

Мы советуем потратить немного времени и сделать данный тестер, так как оптроны всё чаще используют в различных радиолюбительских конструкциях. А про знаменитую КР1006ВИ1 вообще молчу — её ставят почти везде. Собственно на проверяемой микросхеме 555 собран генератор импульсов, о работоспособности которого свидетельствует перемаргивание светодиодов HL1, HL2. Далее начинается пробник оптопар.

Работает он так. Сигнал с 3-й ножки 555 через резистор R9 попадает на один вход диодного моста VDS1, если к контактам А (анод) и К (катод) подключен исправный излучающий элемент оптопары, то через мост будет протекать ток, заставляя моргать светодиод HL3. Если принимающий элемент оптопары тоже исправен, то он будет проводить ток на базу VT1 открывая его в момент зажигания HL3, который будет проводить ток и HL4 тоже будет моргать.

P.S. Некоторые 555 не запускаютса с конденсатором в пятой ноге, но это не означает их неисправность, поэтому если HL1, HL2 не заморгали — замкните с2 накоротко, но если и после этого указанные светодиоды не стали мигать — то микросхема NE555 однозначно неисправна. Желаю удачи. С уважением, Андрей Жданов (Мастер665).

Тематические материалы:

Обновлено: 17.01.2022

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Симисторная оптопара. Управление симистором. Переключатель

2022-02-13T10:56:58+00:00

Простите, перечитываю Ваш вопрос, не могу вникнуть в его суть. Если Вы имеете в виду управление оптопарой с помощью элементов логики, то есть несколько нюансов. На первый вывод нужно подать такое же напряжение, каким питается микросхема логики. На второй вывод подключается логический сигнал этой микросхемы. При подаче логической «1» — оптосимистор будет отключен «OFF», логического нуля — включен «ON». Ограничительный резистор на первом выводе оптрона может быть и не нужен, поскольку у микросхем логики итак небольшой втекающий ток.

2022-02-12T11:17:35+00:00

Добрый человек ! Прекрасное толкование, если позволите частный вопросик, на оптическом входе «0» выход ключа нужен ON на входе «5» выход OFF судя по Вашему примечанию это невозможно ?

2021-01-07T21:39:41+00:00

Да попросту не имею макетки. А собирать буду сразу прототип. И схемку придумал, только что! Зажигаться должны будут одноименные лампочки, две другие, как я полагаю, не имеют права, даже моргнуть!! Все у меня, кроме одной оптопары, имеется. Но продавец обещал подсобить. А лампочки будут светодиодные без всяких внутренних наворотов, а лучше просто по два встречно параллельных светодиода с соответствующими резисторами (как в выключателях с подсветкой бывало). А там где общая точка, после ламп будет уже одна лампа накаливания. Ведь просто лампочки в дефиците уже, а вот у светодиодов и реакция повыше. Получится — постараюсь отписаться. И еще.. Мне кажется разницы нет межу 4 и 6 ногами оптопары. Вот если только внутреннее устройство «zero» вносит какие либо запреты по этому поводу? Спасибо Вам! Огромное!

2021-01-07T19:24:25+00:00

Не заметил сразу, что фаза подключается с разных сторон. Теперь более логично. Думаю схема должна заработать. Не спешите только спаивать, проверьте на макетной плате. Порой причуды вылазят из ни откуда. Возможно схема еще заставит понервничать. Но теоретически теперь все ОК.

2021-01-07T17:36:28+00:00

Извините забыл сообщить, что пуск двигателя — именно — «плавный», благодаря конденсаторам С2, С2а , в третьем скрине.

2021-01-07T17:26:03+00:00

На верхнем выводе якоря, при переключениях, будет или L или N, а на нижнем N или L, а это и есть реверс. Проще представить L и N, заменив на «+» и «-» . У некоторых стиралок применяется выпрямитель. Ведь при переменном токе изменение направления ЭДС происходит одновременно и в ОВ и в якоре. Двигатели такого типа работают как от постоянки, так, и, от переменки. Нагрузка силового симистора может быть как со стороны электрода Т1, так и со стороны Т2. Это как в простом выключателе. На выводе -12V по схеме — «шасси», но так как не прорисован источник, пришлось так обозначить. На пускателе ПМЛ1501 (спаренный) схема работает, так ведь не устраивает, не нравятся мне «хлопушки». Кстати R330Om на Вашей схеме не управляющий, а удерживающий (запирающий) симистор от всяких «неожиданностей». А вот другой, что в цепи оптосимистора — управляющий. Извиняюсь за свою «неожиданность» — первый скрин сбросил «недоработанным», потом исправился! На последнем скрине (помечено РЧО на первом) все проверено — регулирует обороты от 16000 и почти до минимальных, не зависимо от приложенной нагрузки (в разумных пределах конечно). BTA16 на радиаторе со спичечный коробок. Мотор в 300W крутит вальцы профилегиба, через редуктор, конечно. А вот про эту приблуду никак не могу копнуть информации. Приходилось мне разбивать вышедший из строя трехфазный симисторный модуль (твердотельное реле) SSR на 100А, так там не симисторы, а по два, включенных встречно параллельно, бескорпусных тиристора, на каждую фазу. Думаю получится, если подумать, а не пороть горячку (не жечь кремний)!? Скинул и «кишки» твердотелки …

2021-01-07T14:19:07+00:00

И не забывайте о пусковых токах. Возможно симисторы окажутся слабоватыми.

2021-01-07T14:14:10+00:00

Давайте по порядку. При управлении схемой от 12 вольт ограничивающий резистор для оптопары MOC3063 маловат. С расчетом на выгорание оптимальным будет 1.2 кОм (для тока 8 мА) максимум 2 кОм (можно 2.1 кОм, но такого номинала нет). 1 кОм маловато, но работать разумеется будет. Это все с учетом, если у Вас на 2 выводе оптосимисторов именно земля, а не -12В. ( В случае -12В сопротивление нужно увеличивать еще в два раза). Далее, управляющие электроды всех симисторов подключены не правильно. Нужно подключать к 4, а не 6 выводу оптосимистора. Оптимальное значение резистора между 6 выводом оптосимистора и электродом А2 симистора 360 Ом, между 4-ым выводом и электродом А1 — 330 Ом. (номинал 310 мне не встречался). Двигатель является индуктивной нагрузкой. Снабберные цепочки для индуктивной нагрузки просто необходимы. Конденсатор 0,01мкФ 350В и выше, резистор до 360 Ом (для высокоиндуктивных нагрузок). Это рекомендация производителя оптосимисторов. В целом присмотритесь внимательно к схеме. +12В подается либо на 1,4 оптосимистор, либо на 3,4. Вопрос, что при этом изменяется для двигателя. Он получает одно и тоже напряжения. Зачем ему вращаться в другом направлении? Схема не дает ответа зачем одновременно использовать два оптосимистора. Это всё равно, что использовать два выключателя для включения одной и той же лампочки. Перед лампочкой и после ее. Будет греться не один, а два симистора. Думаю, даже при правильном подключении электродов реверс не получится. Впрочем, практика лучшая наука. Дерзайте, пусть лучше все получится!

2021-01-07T12:22:05+00:00

Здравствуйте! Иконка скрепки, при наведении курсора, изменяет цвет. Но на этом всё удовольствие — она неконтактильна. Оптрон у меня будет при каждом симисторе из четырех. И само собой реверс при полной остановке двигателя. Оказывается нажимал не на ту «скрепочку». Включаться будут попарно: два красных или два зеленых симистора. Меня интересует, правильно ли посчитаны номиналы резисторов. В снабберных цепочках, думаю, нет необходимости? Тумблер со средним положением. В электро инструментах реверс производится именно якорем. А в моем варианте можно и якорем и, полюсными обмотками.

2021-01-07T11:13:48+00:00

Здравствуйте! С Рождеством Вас! Так уж сложилось, что я очень редко работаю с мощными электродвигателями. Вижу у Вас серьезная задумка. Но, на сколько я понимаю, в болгарках или электродрелях реверс включается путем переключения напряжения на другие обмотки. Изменение направления тока с помощью симисторов, звучит как-то не корректно (ведь мы имеем дело с переменным током). Я так понимаю, с помощью оптосимисторов напряжение должно подаваться, то на прямую, то на реверсивную обмотку. Но при этом, по идее, достаточно двух оптронов. Плюс нельзя забывать о инерционном движении двигателя. Возможно, нужна обмотка, фиксирующая отсутствие вращения (напряжения) и разрешающая реверс. Или делать все вручную. Как, собственно, и предполагается при использовании трехфазных реверсивных реле. Вот, что пишет производитель: «Не переключайте реверс до полной остановки двигателя! Для изменения направления вращения используйте 3-позиционный переключатель с фиксацией в среднем положении (стоп)». Кстати, к сообщениям можно прикреплять рисунки или pdf-файлы до 1,5 Мб. Нужно нажать на значок скрепки в поле комментария. В целях безопасности другие переписки не приветствуются. Спасибо за понимание.

2021-01-06T14:48:40+00:00

Здравствуйте! Всех с Новым Годом 2021! Мой вопрос посложнее.. Собираю реверсивный пускатель ~220V для управления двигателем от стиральной машины-автомат (по принципу сходный с моторами: болгарок, эл.дрелей). Реверс будет осуществляться посредством изменения направления тока в якоре — четырьмя симисторами BTA16(24, 26) и оптопарами MOC3063. В промышленных станках встречал 3х фазные реверсивные твердотельные реле (SSR), управлявшие асинхронником 180W. Мой движок 300W. Реверс будет происходить при полной его остановке. Но на сайте «непозволительно скинуть» скриншот. Если позволите..в личку? Хотелось бы проконсультироваться?

2020-07-15T21:14:43+00:00

4,3 кОм — это очень условно и это только резистивное сопротивление. Таким образом я хотел сказать, что при воздействии оптической связи внутри оптосимистора, сопротивление его канала между ножками 4 и 6 уменьшается, через канал начинает протекать ток. Этот ток протекает через упр. электрод и почти мгновенно открывает симистор (в нашем случае при переходе фазы через ноль). И весь ток в нагрузку протекает уже через симистор, а не через оптрон. Так что и плавиться ему нечего. Боюсь, что точной эквивалентной схемы оптосимистора составить не получится. Все не так просто. И еще о Rупр. Кроме всего вышесказанного — является обязательным для предотвращения произвольного включения симистора, в том числе и при нагреве.

Т.е. фактически вся обвеска носит защитный характер, требуемый управляющий ток обеспечит оптосимистор. Пора собирать хотя бы на макетной плате. Думаю все будет работать. Удачи и спасибо. Настойчивость побеждает.

2020-07-15T11:58:25+00:00

Добрый день, спасибо за ответ. Не очень понятно насчет сопротивления MOC3081 в открытом состоянии 4,3кОм, Просто получается что рассеиваемая мощность должна быть (I^2)*R, но тогда получается ((0,05A)^2)*4300 Ом = 10,75Вт….moc3081 расплавилась бы просто. Или вы имели ввиду что то другое?

Я так же попробовал создать эквивалентную схему в сервисе www.falstad.com вот ссылка на нее

http://tinyurl.com/y7783k9q

Тут уже внес это сопротивление в общую цепь с симистром и нагрузкой и вроде все стало получше, но наверное тоже что то не то…вообще говоря тут в такой эквивалентной схеме можно совсем убрать сопротивление 4,3кОм.. ибо оно мешает нормально симистру открыться…но это другой разговор, так как не факт что я верно ее составил.

2020-07-14T22:27:14+00:00

Добрый день! Резистор R1, я так понимаю это резистор, который подходит к 6-ой ножке оптосимистора, R на схеме. В случае использования паяльника как нагрузки этот резистор можно не ставить, т.к. не обязательно ставить Rзащ и Cзащ. Они нужны для защиты от индуктивной нагрузки, а резистор R ограничивает ток разряда конденсатора Сзащ через оптосимистор (когда еще закрыт симистор). Но в случае если на устройство будут воздействовать помехи, они могут сыграть такую же злую шутку как индуктивная нагрузка. Никогда не знаешь точно, что может произойти. Лишняя защита никогда не помешает. Помехи могут быть разного рода и они не ощущаются. Они причина случайных проколов в работе. Я провел много экспериментов с симисторами и последствия тому — десяток сгоревших. Что касается Rупр разработчики рекомендуют значения от 100 до 500 Ом, а еще, что он необходим только тогда, когда входное сопротивление управляющего электрода слишком высоко. Все мои коллеги советуют не заморачиваться и ставить как в даташите. Не ставить совсем как-то совсем не логично. 330 Ом показывают стабильные результаты при разных значениях входного сопротивления управляющего электрода. НО ДАВАЙТЕ ПОДУМАЕМ. На Rупр и на внутреннем сопротивлении управляющего электрода должно упасть напряжение управления. Так МОС3081 в открытом состоянии имеет сопротивление порядка 4,3 кОм и при напряжении 220 вольт будет пропускать ток порядка 50 mA. При Rупр — 330 Ом и внутреннем сопротивлении управляющего электрода — 50 Ом, на управляющем электроде будет порядка 2,5 вольт. Через Rупр потечет ток порядка 7mA и почти 50 mA через управляющий электрод. Уменьшая Rупр, уменьшим ток через управляющий электрод. Измеряйте входное сопротивление вашего симистора и делайте выводы. У BTA41 — 60 Ом, у ВТА16 — 270 Ом, везде по разному и нет единого ответа каким должно быть Rупр.

2020-07-14T12:03:30+00:00

Добрый день, интересная статья. Возникла пара вопросов, по резистрам R1 и Rупр, если можете помогите убедиться что их можно не ставить вообще? Моя задача, схема такая же как у вас в статье одни в один, только не задвоенная (половину по горизонтали отрезать в последнем рисунке). То есть оптосимистр управляет более мощным симистром BT138 600E минимальный ток управления 0,025A . Оптосимистр moc3041 и нагрузка у меня это обычный паяльник (хочу сделать управление через компаратор чтобы можно было температуру регулировать). Мощность паяльника 200-300вт. И мне не понятно каким делать R1 и Rупр. Да и вообще нужно ли их ставить?Информации по этим резистрам в рунете ноль, точнее все что я нашел это что номиналы их можно менять. Хорошо что хоть в вашей статье что то увидел, но хочеться разоборатся до конца. Вы пишете что R1 можно вобще не ставить, но тогда что будет ограничивать ток упр.электр. мощного симистра? Зачем вообще Rупр? тем более вы написали что R1 уже вводит задержку управления, два резиста занимаются одним и тем же?

ОПТОПАРА = УСИЛИТЕЛЬ ? | Дмитрий Компанец

Оптопара в блоке питания

КУ Оптопары ? Да кому он нужен! А мне вот интересно!

Ранее я уже пытался сделать из оптопары усилитель звука. Но тот эксперимент скорее был пробным — меня интересовало качество звука а не увеличение его громкости.

В этот раз я рашил подойти к вопросу более серьезно и выяснить главное — Может оптопара усиливать ток или её назначение только передача сигналов с развязкой по напряжению.

Тест оптопары на усиление по току

Собрать тестовую схему не составило труда. Я использовал в качестве жертвы Щелевой датчик который представляет собой пару столбиков с небольшой Щелью между ними. Но щелевым он называется вовсе не по этому ! Каждый столбик содержащий оптический прибор имеет Щель обращенную внутрь датчика. каждая из щелей смотрит как раз в сторону другой. Эта пара занимается тем, что из одного столбика светодиод через щелочку светит на щель второго столбика из которой выглядывает транзистор с открытой базой.

Свет, проникая через щель , открывает фототранзистор ровно на столько на сколько интенсивно световое пятно на открытой базе.

Схема лабораторной установки

Любое прерывание луча сопровождается закрытием транзистора и дает сигнал исполнительному устройству.

По схеме я , подавая фиксируемый ток на светодиод, наблюдал изменение тока через фототранзистор. Эти изменения при отношении к величине изменения тока светодиода и могли помочь мне вычислить коэффициент усиления.

Увы. Опыт прекрасно показал, что изменения тока на светодиоде в десятки раз больше чем изменения тока через транзистор, а значит об усилении по току не может быть и речи.

ОПТОПАРА = УСИЛИТЕЛЬ ?

Но ведь возможно есть усиление по напряжению !?!? Это точно нужно проверить ведь иначе этот эксперимент не может быть завершенным…..

Вполне возможно что усилитель из оптопары вполне может существовать или это моя фантазия которую стоит реализовать в гвоздях и пластмассе =)

Почему реле так часто приводятся в действие оптопарами?

Я подозреваю, что большая часть причины связана с идеей о том, что, если есть два барьера изоляции, будет оставаться барьер изоляции, даже если один случайно или преднамеренно соединен. При работе с цепями, особенно если это клутц, иногда можно коротко замыкать вещи, которые на самом деле не должны быть закорочены (например, потому, что зажим заземления прицела решает расстегнуться и развернуться по доске). Добавление дополнительного слоя изоляции снижает вероятность того, что такая авария нанесет значительный ущерб чему-либо. Большинство продуктов массового производства никогда не будут на чьем-либо рабочем месте, тем более на рабочем месте, принадлежащем клутцу, но многие продукты домашнего приготовления будут тратить много времени на такие рабочие места. Кроме того, доски для домашнего приготовления часто делаются без паяльной маски,

В дополнение к обеспечению защиты от случайного перекрытия, если есть два полных изолирующих барьера, может быть возможно (если один осторожен) соединить один во время диагностики с участием другого, поддерживая изолирующий барьер между двумя основными частями системы. Например, если кто-то хочет определить количество времени, которое проходит между процессором, устанавливающим выход, и мощностью, принимаемой соленоидом, можно начать с подтверждения того, что заземление катушки реле и заземление на стороне контакта изолированы, соединяя заземление реле и ЦП. заземления и измерения времени между выходом процессора и катушкой реле. Затем можно изолировать заземление катушки реле и заземление процессора и — после двойной проверки, что они действительно были изолированы, соедините заземление катушки реле и заземление на стороне контакта и измерьте время между катушкой и объектами, которыми они управляют. Выполнение таких измерений в системе с единственной изоляцией, вероятно, потребует наличия прицела с двумя зондами, которые были изолированы друг от друга. Такие буровые установки существуют, но обычно они дорогие.

Pc 817 как узнать где первая ножка. Оптопара PC817 принцип работы и очень простая проверка

Печать

Иногда бывает такая неисправность, при вроде бы исправных элементах блока питания включение телевизора вызывает взрыв микросхемы в БП телевизора (или транзистора), а точную причину установить не удается. В этом случае стоит обратить внимание на оптопару.

Я не буду описывать все оптопары затрону лишь PC817 , ее datasheet и методику проверки.

Оптопара PC817 достаточно распространена и купить ее не проблема, да и цена невелика. Конечно в запасе всегда должно быть несколько оптопар, на всякий случай.

Оптопара РС817 состоит из светодиода и фототранзистора. Открытие фототранзистора зависит от освещенности светодиодом.

Если нужной оптопары нет, то можно установить другую, для этого проверьте datasheet имеющихся у вас оптопар на совпадение выводов с datasheet PC817 и основные параметры входное напряжение (светодиод), ток и напряжение транзистора. Пользуйтесь литературой или интернетом. Аналоги РС817 привожу в таблице

Проверка омметром это приблизительная проверка и сводится к проверке диода (сопротивление около 1,5 Ком) и транзистора (не звонится) смотрите datasheet, то есть – если с помощью омметра видно, что оптрон неисправен – значит неисправен. Если дефекта не обнаруживается — это не значит что оптрон исправен.

100% гарантии не может дать и проверка исправности оптопары с помощью небольших схем. Их вы можете легко найти в интернете. Вот одна из них.

С помощью этой схемы можно проверить оптопары двух видов, переключение происходит с помощью переключателя S1. Можно и еще проще

Свечение светодиода D1 и LED1 будет говорить об исправности оптопары. При подключении сверяйтесь с datasheet .

Выход из строя оптопары достаточно редок, хотя и случается, например в Шарпах после грозы, можно назвать типовым дефектом.

Оптопара оказывается весьма полезным прибором для осуществления обратной связи. Обычно вы можете встретить оптрон в схемах с передачей сигнала между частями схемы с различным напряжением, в импульсных блоках питания, когда напряжение на выходе становится выше нормы светодиод оптрона начинает светиться, открывая при этом фототранзистор, который уже в свою очередь прикрывает силовой транзистор первичной обмотки.

Вообще этот прибор появился уже давно, тогда вместо светодиодов использовались лампы накаливания, мощность, потребляемая ними высока, светоотдача маленькая, а частота с которой можно использовать его крайне мала, так как нить накала выходит в рабочее состояние медленно, да и тухнет далеко не мгновенно. Сейчас существует большой ассортимент оптронов с разной степенью интеграции, с закрытым или открытым оптическим каналом, с многими типами фотоприёмниками и источника света, но нас интересует самый распространенный PC817 в дискретном исполнении.

Ток на входе максимальный 0,05 А, максимальный импульсный может доходить до 1 А, напряжение типичное 1,2В. Обратное напряжение max 6 В, а рассеиваемая мощность до 70 мВт. В фототранзисторе ток коллектора может доходить до 50 мА, мощность коллектора 0,15 W, напряжение коллектор-эмиттер 35 В, эмиттер-коллектор 6 В. Внизу простая схема для проверки работоспособности вашего экземпляра.

Описание, характеристики, Datasheet и методы проверки оптронов на примере PC817.

Оптопара (Оптрон) PC817

Краткие характеристики:

Корпус компактный:

шаг выводов – 2,54 мм;
между рядами – 7,62 мм.

Siemens – SFH618
Toshiba – TLP521-1
NEC – PC2501-1
LITEON – LTV817
Cosmo – KP1010

Кроме одинарного оптрона PC817 выпускаются и другие варианты:

PC827 — сдвоенный;
PC837 – строенный;
PC847 – счетверенный.

Проверка оптопары

Для быстрой проверки оптопары я провел несколько тестовых экспериментов. Сначала на макетной плате.

Вариант на макетной плате

В результате удалось получить очень простую схему для проверки PC817 и других похожих оптронов.

Первый вариант схемы

Первый вариант я забраковал по той причине что он инвертировал маркировку транзистора с n-p-n на p-n-p

Поэтому чтобы не возникало путаницы я изменил схему на следующую;

Второй вариант схемы

Второй вариант работал правильно но неудобно было распаять стандартную панельку

под микросхему

Панелька SCS- 8

Третий вариант схемы

Самый удачный

Uf — напряжение на светодиоде при котором начинает открываться фототранзистор.

в моем варианте Uf = 1.12 Вольт.

В результате получилась такая очень простая конструкция:

Вид сверху

Вид снизу

Как видно из фото деталь развернута не по ключу.

Используя которую можно очень быстро проверить деталь. За свою практику ремонтов конечно не часто, но я сталкивался с неработающими оптопарами и раньше мне приходилось заморачиваться над проверкой детали когда иногда бывало заходил в тупик во время сложного ремонта.

Конечный вариант — все очень просто.

Оптрон в импульсном блоке питания

Автор На чтение 16 мин Просмотров 48 Опубликовано 07.11.2021

В большинстве современных электронных устройств практически не используются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на смену пришли импульсные преобразователи напряжения. Чтобы понять, почему так произошло, необходимо рассмотреть конструктивные особенности, а также сильные и слабы стороны этих устройств. Мы также расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой пример реализации, который может быть собран своими руками.

Конструктивные особенности и принцип работы

Из нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

Аналоговый, основным элементом которого является понижающий трансформатор, помимо основной функции еще и обеспечивающий гальваническую развязку.
Импульсный принцип.

Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта.

БП на основе силового трансформатора

Рассмотрим упрощенную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью производится преобразование амплитуды питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В. Следующий блок – выпрямитель, его задача преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этой цели используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), подключенные по мостовой схеме. Их принцип работы можно найти на нашем сайте.

Упрощенная структурная схема аналогового БП

Следующий блок играет выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этой цели используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его. Последнее необходимо, чтобы напряжение «не проваливалось» при увеличении нагрузки.

Приведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально.

Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов.

Импульсные устройства

Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.

Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питания

Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

Питание поступает на сетевой фильтр, его задача минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие вследствие работы.
Далее вступает в работу блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное постоянное и сглаживающий фильтр.
На следующем этапе к процессу подключается инвертор, его задача связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов. Обратная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
Следующий блок – ИТ, он необходим для автоматического генераторного режима, подачи напряжения на цепи, защиты, управления контроллером, а также нагрузку. Помимо этого в задачу ИТ входит обеспечение гальванической развязки между цепями высокого и низкого напряжения.

В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготавливается из ферримагнитных материалов, это способствует надежной передачи ВЧ сигналов, которые могут быть в диапазоне 20-100 кГц. Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток. Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать приборы миниатюрных размеров, в качестве примера можно привести электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.

Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора.

Как работает инвертор?

ВЧ модуляцию, можно сделать тремя способами:

частотно-импульсным;
фазо-импульсным;
широтно-импульсным.

На практике применяется последний вариант. Это связано как с простотой исполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от двух остальных способов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.

Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналов

Алгоритм работы устройства следующий:

Генератор задающей частоты формирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется U_П пилообразной формы, поступающее на вход компаратора К_ШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал U_УС, поступающий с регулирующего усилителя. Сформированный этим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности U_П (опорное напряжение) и U_РС (регулирующий сигнал от цепи обратной связи). То есть, управляющий сигнал U_УС, по сути, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (U_OUT).

Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую цепь, которая позволяет управлять напряжением на выходе, то есть, по сути, мы говорим о линейно-дискретном функциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с длительностью, зависящей от разницы между опорным и управляющим сигналом. На его основе создается напряжение, для управления ключевым транзистором инвертора.

Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально меняется напряжение регулирующего сигнала U_РС, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами.

В результате происходит изменение мощности вторичных цепей, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения на выходе.

Для обеспечения безопасности необходима гальваническая развязка между питающей сетью и обратной связью. Как правило, для этой цели используются оптроны.

Сильные и слабые стороны импульсных источников

Если сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то у последних будут следующие преимущества:

Небольшие размеры и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и управляющих элементов, требующих отвода тепла при помощи больших радиаторов. Благодаря применению технологии преобразования высокочастотных сигналов можно уменьшить емкость конденсаторов, используемых в фильтрах, что позволяет устанавливать элементы меньших габаритов.
Более высокий КПД, поскольку основные потери вызывают только переходные процессы, в то время как в аналоговых схемам много энергии постоянно теряется при электромагнитном преобразовании. Результат говорит сам за себя, увеличение КПД до 95-98%.
Меньшая стоимость за счет применения мене мощных полупроводниковых элементов.
Более широкий диапазон входного напряжения. Такой тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, следовательно, допускается подключение к различным по стандарту сетям.
Наличие надежной защиты от КЗ, превышения нагрузки и других нештатных ситуаций.

К недостаткам импульсной технологии следует отнести:

Наличие ВЧ помех, это является следствием работы высокочастотного преобразователя. Такой фактор требует установки фильтра, подавляющего помехи. К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре.

Особые требования к нагрузке, она не должна быть пониженной или повышенной. Как только уровень тока превысит верхний или нижний порог, характеристики напряжения на выходе начнут существенно отличаться от штатных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают в свои изделия соответствующую защиту.

Сфера применения

Практически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:

различные виды зарядных устройств; Зарядки и внешние БП
внешние блоки питания;
электронный балласт для осветительных приборов;
БП мониторов, телевизоров и другого электронного оборудования.

Импульсный модуль питания монитора

Собираем импульсный БП своими руками

Рассмотрим схему простого источника питания, где применяется вышеописанный принцип работы.

Принципиальная схема импульсного БП

Обозначения:

Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – от 150 кОм до 300 кОм (подбирается), R3 – 1 кОм.
Емкости: С1 и С2 – 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 – 0,22 мкФ х 400 В, С5 – 6800 -15000 пФ (подбирается),012 мкФ, С6 – 10 мкФ х 50 В, С7 – 220 мкФ х 25 В, С8 – 22 мкФ х 25 В.
Диоды: VD1-4 – КД258В, VD5 и VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
Транзистор VT1 – KT872A.
Стабилизатор напряжения D1 – микросхема КР142 с индексом ЕН5 – ЕН8 (в зависимости от необходимого напряжения на выходе).
Трансформатор Т1 – используется ферритовый сердечник ш-образной формы размерами 5х5. Первичная обмотка наматывается 600 витков проводом Ø 0,1 мм, вторичная (выводы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, и последняя – 5 витков Ø 0,1 мм.
Предохранитель FU1 – 0.25А.

Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

Оптроны – это оптоэлектронные приборы, конструкция которых содержит источник и приемник излучения (светоизлучатель и фотоприемник) с тем или иным видом оптической и электрической связи между ними, конструктивно связанные друг с другом. Достоинства этих приборов базируются на принципе использования электрически нейтральных фотонов для переноса информации .

Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД. Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J, LD7552 и OB2269).

Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!

Технические характеристики

Размеры блока: 107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения).
Выходное напряжение: версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность: 100 Вт.
Уровень пульсаций: не более 200 мВ.

На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида «Artillery power supply 24V 3A», «Блок питания XK-2412-24», «Eyewink 24V switching power supply» и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили «народной», ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.

Обратите внимание! В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.

Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации – см. отдельные статьи.

Далее подробно разберём назначение элементов в схеме.

Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.

Назначение элементов входной цепи

Рассматривать схему блока будем слева-направо:

F₁	Обычный плавкий предохранитель.
5D-9	Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства.
C₁	Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL.
L₁	Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно.
KBP307	Выпрямительный диодный мост.
R₅, R₉	Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C₄ до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ – увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа.
R₁₀	Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм.
C₂	Сглаживающий конденсатор.
R₃, C₇, VD₂	Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R₃ желательно использовать мощностью не менее 1Вт.
C₃	Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно.
R₆, VD₁, C₄	Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 – 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C₄). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C₄ должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12.5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C₄ следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16.5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R₆. Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи – при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято.
R₁₃	Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие.
VD₃	Защита затвора транзистора.
R₈	Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости.
BT₁	Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку.
R₇, C₆	Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе.
R₁	Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения.
C₈	Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал.
PC817	Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания.

В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода – 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).

Параметры импульсного трансформатора

Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.

Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании – соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.

Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.

Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).

Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.

Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.

Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм. Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.

Описание элементов выходной цепи

Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.

VD₄	Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжениютоку и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку.
R₂, C₁₂	Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R₂ желательно использовать мощностью не менее 1Вт.
C₁₃, L₂, C₁₄	Выходной фильтр.
C₂₀	Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C₁₄ по ВЧ.
R₁₇	Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки.
R₁₆	Токоограничивающий резистор для светодиода.
C₉, R₂₀, R₁₈, R₁₉, TLE431, PC817	Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку.

Что можно улучшить

Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.

Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L₁ и входным конденсатором C₁. Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».

После L₁ также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C₁.

Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.

Защитный треугольник на варисторах.

При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.5KE400CA).

Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C₁₄.

Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.

Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.

Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход – для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.

Модули оптопары в интерфейсной электронике

Промышленная электроника работает в средах с электрическими шумами и в сложных механических условиях. Проблема в том, что компоненты автоматизации, управления и контрольно-измерительных приборов полагаются на точные сигналы без электрических помех или искажений для правильной работы. Поэтому модули оптопары часто используются инженерами в качестве посредников для защиты сигналов между источниками сигналов, а также источниками питания, промышленными средствами управления и другими компонентами.

В промышленных применениях модуль оптопары представляет собой автономное устройство, монтируемое на DIN-рейку, обеспечивающее оптическое разделение пути прохождения сигнала. В его основе лежит оптопара — схема, состоящая из светодиода или светодиода и фоточувствительного устройства. Входная сторона модуля оптопары включает силовую или сигнальную электронику вместе со светодиодом. Выход включает светочувствительное устройство (обычно фототранзистор или фотодиод) в выходной цепи.Когда ток проходит через светодиод, он вызывает излучение инфракрасного света, который активирует светочувствительное устройство, позволяя току проходить через выход оптопары. Таким образом, выход оптопары подобен цифровому переключателю, который включается и выключается в ответ на наличие входного сигнала напряжения.

Оптопары
включают светодиод и светочувствительный компонент. Светодиодный или инфракрасный источник света на входной цепи взаимодействует со светочувствительным полупроводником на выходной стороне.

Ключевым параметром оптопары является коэффициент передачи тока или CTR , который является мерой отношения между входным и выходным током. В то время как промышленные контроллеры работают без оптронов, последние повышают безопасность, надежность и точность и позволяют избежать потенциальных проблем, связанных с прямым (неизолированным) соединением сигналов.

Модули оптопары предотвращают электрические помехи: Все, от простых сигналов механических концевых выключателей до передачи данных на основе протокола, подвержено воздействию электрических помех в промышленных условиях.Эти сигналы наиболее уязвимы, если они должны передаваться на любое расстояние. Здесь оптопары могут изолировать синфазный шум, возникающий из-за блуждающего тока, протекающего через заземляющие соединения. Правильно настроенные системы, использующие для этой цели оптопары, имеют цепи источника и получателя на отдельных соединениях заземления и сигнала.

Модули оптопары соединяют высоковольтные и низковольтные цепи: Промышленные контроллеры могут выйти из строя, если на них подаются входные сигналы, превышающие установленные пределы… но часто необходимо отслеживать уровни мощности.Например, цифровой вход ПЛК может быть рассчитан на питание 24 В постоянного тока, но должен контролировать нагрузку 220 В переменного тока. Прямое подключение 220 В переменного тока к входу ПЛК, очевидно, повредит последний. Таким образом, здесь модуль оптопары может принять входное напряжение 220 В переменного тока и создать выходное напряжение обратной связи в пределах максимально допустимого входного сигнала контроллера.

Модули оптопары защищают промышленные контроллеры от переходных процессов: Переходные процессы представляют собой внезапные кратковременные скачки напряжения или тока.Несмотря на свою продолжительность в доли секунды, переходные процессы могут нанести серьезный ущерб промышленным контроллерам. Здесь модули оптопары могут служить изолирующим барьером между промышленными контроллерами и любыми полевыми датчиками, подверженными воздействию скачков напряжения или пускового тока.

Хотя модули оптопары главным образом изолируют входные сигналы и источники питания, существуют конструкции, в которых они помогают обеспечить качество выходных сигналов. Например, некоторые модули оптопары могут заменить электромеханические сигнальные реле.Последние обычно отрабатывают малый ток переключения 2А и меньше. Это делает оптопары с таким же или более высоким выходным током вполне подходящей заменой … но с гораздо более длительным сроком службы благодаря отсутствию движущихся частей. В частности, электромеханические реле обычно работают от 100 000 до 1 000 000 циклов… но реле на основе оптронов могут работать десятилетиями. Более того, модули оптопары позволяют избежать электромеханических проблем, связанных с обратной ЭДС и скачками сигнала.

Быстрое переключение твердотельных реле на основе оптронов делает их пригодными для использования на бесчисленных выходных нагрузках мощных систем.Оптопары также могут дополнять изоляцией промышленные источники питания.

Высокоскоростные коммутационные оптопары также могут защищать стандартные сигналы управления и управляющие сигналы питания, такие как широтно-импульсная модуляция или ШИМ и Modbus RS485 — и это только два примера. Здесь минимизируется электромагнитная связь на основе связи путем изоляции контроллера и принимающего компонента.

Использование модулей оптопары для обнаружения пересечения нуля

Некоторым приложениям на основе переменного тока требуется обнаружение пересечения нуля, которое является измерением перехода сигнала переменного тока, когда он переключается выше и ниже нуля.Здесь схемы пересечения нуля позволяют элементам управления измерять частоту и фазу сигналов, а также узкие импульсы, формируемые на выходе каждый раз, когда сигнал переменного тока пересекает точку 0 В. Вариаций схемы детектора пересечения нуля предостаточно, но те, что основаны на оптопарах, превосходны. Оптопары обеспечивают шумоизоляционный барьер между сигналом переменного тока и контроллером… и многие модули оптронов даже имеют встроенные схемы обнаружения нуля для уменьшения количества деталей.

Когда оптопары дополняют источники питания, они обычно находятся в контурах управления обратной связью источника питания (вместе с входным трансформатором) для изоляции системных преобразователей постоянного/переменного тока, переменного/переменного тока, переменного/постоянного или постоянного/постоянного тока.Такие компоновки устраняют все прямые токопроводящие пути между входом питания и всеми выходными клеммами (и любыми подключенными полевыми устройствами, двигателями или другими нагрузками) для более безопасных и эффективных конструкций. На оборудовании, которое регулярно переключается между резко различающимися состояниями питания, оптопары могут (даже до десятков кВ/мкс) защитить источники питания от переходных синфазных напряжений. В высоковольтных приложениях оптопары также могут размыкать токи контура заземления, вызванные разнородными источниками питания в конструкции, имеющей небольшую разницу потенциалов земли, что, в свою очередь, устраняет проблемы с синфазным электрическим шумом.

Как выбрать модуль оптопары
Это главные параметры, определяющие выбор наиболее подходящего модуля оптопары.

Входное напряжение — Определите максимальное напряжение входного сигнала и выберите модуль оптопары, превышающий предел.

Выходное напряжение и ток — Убедитесь, что выход оптопары может работать с напряжением и током, требуемыми приложением. Некоторые модули оптопары рассчитаны на большой ток или высокое напряжение на выходе.

Время отклика — Любая оптопара для высокоскоростной передачи сигналов требует времени отклика, измеряемого в микросекундах (мкс).

Монтаж — Схемы оптопары можно собрать с нуля, но модули, монтируемые на DIN-рейку, упрощают установку.

Рубрики: Блоки питания
С тегами: WAGO

Преимущества и недостатки оптопары (оптоизолятора)

Оптопара (оптоэлектронный соединитель/оптоизолятор) представляет собой интерфейс между двумя цепями, которые работают (обычно) при разных уровнях напряжения.В оптроне единственным контактом между входом и выходом является луч света. Несмотря на то, что оптопары имеют много преимуществ, у них есть и недостатки. Давайте проверим их один за другим.

Преимущества оптопары

Ниже приведены преимущества оптопары:

Основным преимуществом оптопары является электрическая изоляция между входной и выходной цепями.

Оптопара может использоваться в любой ситуации, когда сигнал должен передаваться между двумя цепями, изолированными друг от друга.

Сопротивление изоляции между двумя цепями может составлять тысячи МОм.

Полезен в приложениях с высоким напряжением, когда потенциалы двух цепей могут различаться на несколько тысяч вольт.

В промышленности оптопары (или изоляторы с оптической связью) чаще всего используются в качестве преобразователя сигналов между высоковольтными устройствами Пито (конечными выключателями и т. д.) и низковольтными полупроводниковыми логическими схемами.

Полная гальваническая развязка между двумя цепями часто необходима для предотвращения передачи шума, создаваемого в одной цепи, в другую цепь.Это особенно необходимо для связи между высоковольтными схемами сбора информации и низковольтными цифровыми логическими схемами.

Оптопара устраняет необходимость в контакте с релейным управлением или в разделительном трансформаторе, которые являются традиционными методами обеспечения гальванической развязки между цепями.

Оптопара хорошо работает с высоковольтными сигналами как переменного, так и постоянного тока.

Он также используется в ряде сенсорных приложений для определения присутствия физических объектов.

Срок службы оптронов может превышать несколько десятков лет.

Очень хороший отклик на низких частотах. Это работает очень быстро.

Отсутствие дребезга контактов, отсутствие помех, вызванных дугой, износ схемы.

Компактный и легкий.

Это дешево. (Проверьте цену на Amazon)

Потребляет меньше энергии.

Имеет высокую частоту переключений благодаря короткому времени включения и выключения.

Недостатки оптопары

Ниже приведены недостатки оптопары:

Для работы оптопары требуется внешнее напряжение смещения.

Плохая характеристика высоких частот.

Оптопара не способна работать с большим током.

Оптопары, использующие фототранзисторы, не имеют такой хорошей линейной зависимости между изменениями входного и выходного светового тока, как типы фотодиодов

Если вы хотите узнать больше об электронных устройствах, вы можете проверить и купить эту замечательную книгу:

Продолжить чтение

Для чего используется оптопара? – Джанет Паник.ком

Для чего используется оптопара?
Оптопары
могут использоваться либо сами по себе в качестве коммутационного устройства, либо с другими электронными устройствами для обеспечения изоляции между цепями низкого и высокого напряжения. Обычно эти устройства используются для: Переключения ввода/вывода микропроцессора. Управление питанием постоянного и переменного тока.

Что такое оптопара 817?

Оптопара PC817 используется для обеспечения гальванической развязки сигнала между двумя цепями с помощью оптического моста.

Как вы тестируете оптопары?

Метод №1:

Необходимые детали: мультиметр или омметр, оптопара, резистор 100 Ом, кнопка, батарея или блок питания.

Включите мультиметр и выберите режим сопротивления.

Теперь подключите мультиметр (X1 кОм или X10 кОм) между эмиттером и коллектором следующим образом: красный щуп к коллектору и черный щуп к эмиттеру.

Является ли оптопара реле?

Так что же такое оптронное реле? Реле, работающее по принципу оптоизоляции, т.е.е. между контроллером и реле нет прямой или проводной связи. А поскольку нет жесткого провода, контроллер останется защищенным от высокого напряжения, которое может повредить контроллер.

В чем разница между оптроном и оптоизолятором?

Сегодня мы обнаруживаем, что термины «оптопара» и «оптоизолятор» взаимозаменяемы для обозначения одной и той же функции. Отличительной чертой между этими двумя терминами является величина изолируемого напряжения.Во всех оптронах и оптоизоляторах входные сигналы преобразуются в импульс света от светодиода.

Что такое MOC3021?

MOC3021 представляет собой оптоизолятор без перехода через нуль, состоящий из инфракрасных излучающих диодов на основе арсенида галлия, оптически связанных с симистором на основе кремния. В нем установлен внутренний TRIAC, что дает ему возможность управлять любыми внешними переключающими устройствами, такими как HIGH POWER TRIAC, MOSFET и твердотельные реле.

Что такое реле оптопары?

Оптопары выходят из строя?

Результаты показывают, что оптопары имеют два режима отказа: один — внезапный отказ, а другой — отказ из-за деградации; максимальная температурная нагрузка оптопары не может превышать 140 °С; увеличение тока утечки оптопары вызвано подвижными ионами, загрязняющими светодиодный чип.

Почему в SMPS используется оптопара?

Действие переключения транзистора управляется с помощью метода, называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), а выходное напряжение может регулироваться рабочим циклом ШИМ. На изображении выше показана базовая структура блока SMPS.

Какие типы оптоизоляторов подходят для вашего сигнала? | Блог
Марк Харрис
|&nbsp Создано: 1 сентября 2021 г. &nbsp|&nbsp Обновлено: 13 сентября 2021 г.

Оптоизолятор — это электронное устройство, которое можно использовать для передачи информации между диодами без прохождения электрического тока.Поскольку нет необходимости напрямую передавать напряжение или ток между входами и выходами оптоизолятора, эти компоненты можно использовать для обеспечения гальванической развязки двух областей на печатной плате. Оптоизоляторы действуют как защитный механизм, гарантируя, что вредные электрические токи не пройдут через устройство.

Проще говоря, оптоизолятор работает, принимая входной электрический сигнал и преобразовывая его в световой сигнал с помощью светодиода, обычно работающего в ближнем инфракрасном спектре.Затем внутри того же устройства светочувствительное устройство, такое как фотодиод, фототранзистор или фотодарлингтон-транзистор, преобразует световой сигнал обратно в электрический сигнал. Это обеспечивает барьер для любых переходных процессов напряжения или уровней перенапряжения, которые появляются на входе и не влияют на электрическую цепь на выходе оптоизолятора. Компоненты запечатаны в непрозрачную упаковку для предотвращения помех от внешнего света.

Оптоизоляторы широко используются в системах связи, управления и мониторинга, где сигналы данных могут стать точкой проникновения вредных напряжений, способных повредить устройство.Они особенно полезны, когда длинные кабели передачи данных, которые могут быть восприимчивы к индуцированным переходным процессам напряжения или скачкам заземления, входят в электронное устройство, содержащее чувствительные полупроводниковые компоненты.

Важные характеристики при выборе оптоизолятора

Следует отметить, что термины «оптопары» и «оптоизоляторы» часто используются взаимозаменяемо; однако обычно принято считать, что оптопары — это устройства, которые могут изолировать напряжения примерно до 5000 В, а оптоизоляторы — это устройства, которые могут изолировать напряжения более 5000 В.Не удивляйтесь, если увидите исключения из этого соглашения. Если сомневаетесь, изучите техпаспорт. На изображении ниже показана типичная принципиальная схема оптоизолятора или оптопары с входами слева и выходами справа.

На данный момент мы хотим сосредоточиться на различных типах оптоизоляторов. При выборе оптоизолятора ключевыми параметрами, которые следует учитывать, являются напряжение изоляции, полоса пропускания, линейность, коэффициент передачи тока и требования к мощности.

Напряжение изоляции

Напряжение изоляции — это максимальная номинальная разность напряжений, которая может присутствовать между светодиодом и датчиком освещенности.Это напряжение изоляции определяется конструкцией самого устройства оптоизоляции и внешними факторами. Внутренний пробой произойдет, когда напряжение на элементе источника света устройства достигнет дугового разряда элемента датчика света. Точно так же внешний пробой произойдет, когда напряжение на входном контакте устройства достигнет дуги на выходном контакте. На это влияет конструкция печатной платы, то есть то, как проложены и разделены дорожки для входов и выходов, а также условия окружающей среды вокруг устройства.Напряжение, при котором возникает дуга, будет зависеть от температуры, влажности, разделительного расстояния, давления и наличия загрязняющих веществ в воздухе. Расстояние и влажность являются наиболее важными факторами. Типовой готовый оптоизолятор может выдерживать перепады входного и выходного напряжения до 10 кВ и переходные процессы напряжения около 25 кВ/мкс.

Полоса пропускания

Если оптоизолятор используется для развязки заземляющих слоев или входов датчиков напряжения, скорость изменения изолированного сигнала относительно не важна.Однако там, где оптоизолятор используется для развязки каналов передачи данных и линий связи, пропускная способность устройства становится существенной. Типичные приложения варьируются от относительно медленных последовательных каналов передачи данных, таких как I2C или SPI, работающих на скорости в десятки Мбит/с, до высокоскоростных протоколов, работающих на скорости Гбит/с. Более простой оптоизолятор обычно имеет полосу пропускания около 10 МГц (см. ниже), но существуют устройства, специально разработанные для более высоких скоростей передачи данных. Имейте в виду, что достижимая скорость передачи данных для любого оптоизолятора будет зависеть от того, как загружен выходной сигнал и как на него влияет температура.Внимательно изучите техпаспорт, если вы изолируете быстрые каналы передачи данных.
Полоса пропускания видна на кривой усиления оптоизолятора. Показанный здесь пример относится к HCPL-7840-000E от Broadcom.
Стоит отметить, что для проводных сетей Ethernet, в которых используется электромагнитная индукция для создания непроводящего барьера без необходимости внешнего источника питания, доступны готовые пассивные сетевые изоляторы. Реализация схемы оптоизолятора не всегда может быть наиболее подходящим решением, но это решение будет зависеть от ваших индивидуальных обстоятельств.

Линейность

Как и в любом полупроводниковом устройстве, фотодиод, используемый в оптоизоляторе, будет иметь элемент нелинейности в соотношении между входом и выходом, что может искажать сигнал, проходящий через изолятор. Обеспечение смещения фотодиода и работы в его линейном диапазоне, избегая областей отсечки или насыщения, в некоторой степени уменьшит этот эффект. Любая остаточная нелинейность будет особенно заметна там, где оптоизоляторы используются для развязки аналоговых сигналов.
Аналоговые оптоизоляторы
Specialist были разработаны с минимальной нелинейностью. Обычно в них используются два фотодиода, подключенных к операционному усилителю. Один фотодиод работает как обычно, в то время как второй элемент с идентичными характеристиками нелинейности находится в контуре обратной связи усилителя для компенсации, компенсируя нелинейности.

Коэффициент передачи тока

Коэффициент передачи тока (CTR) — это соотношение между токами светодиода и датчика, эффективно усиливающее устройство и отражающее его эффективность.Оптоизолятору с низким CTR потребуется больший ток для управления светодиодом, чтобы создать достаточный ток на фототранзисторе для конкретной выходной нагрузки.

CTR не является постоянным, а зависит от входного тока, поступающего на компонент. CTR также будет варьироваться в зависимости от каждого отдельного компонента, его температуры и возраста компонента, поэтому крайне важно выбрать устройство, которое обеспечивает требуемый CTR при максимальной номинальной температуре и максимальном сроке службы устройства, в котором будет использоваться оптоизолятор. в.Производственные допуски в компонентах могут привести к широкому диапазону CTR в пределах одной и той же партии компонентов, поэтому конструкция должна работать на основе минимального CTR, указанного в техпаспорте. Все эти факторы могут затруднить выбор оптимального устройства. Если вы сомневаетесь, добавьте разумный запас погрешности и смоделируйте схему, используя значения компонентов для наихудшего случая, чтобы убедиться, что схема будет работать правильно.

Мощность

Последний фактор, который следует учитывать, — это требования к питанию самого оптоизолятора и управление теплом, выделяемым компонентом из-за потерь.Основные компоненты могут быть относительно неэффективными и генерировать значительные уровни тепловой энергии, с которыми необходимо обращаться надлежащим образом, особенно потому, что тепловые эффекты отрицательно влияют на характеристики самого оптоизолятора. При проектировании схемы помните, что входные дорожки оптоизолятора должным образом отделены от всех других дорожек, особенно земли и силовых плоскостей, чтобы предотвратить емкостную или индуктивную связь переходных процессов между дорожками.

Конструкция оптоизолятора
В оптоизоляторах
обычно используется светодиод ближнего инфракрасного диапазона для преобразования входного электрического сигнала в эквивалентный световой сигнал.Свет содержится в закрытом оптическом канале, также называемом диэлектрическим каналом. Фотодатчик на конце оптического канала либо непосредственно генерирует электрический сигнал из полученного света, либо использует полученный свет для модуляции электрического тока, протекающего от внешнего источника питания. Фоточувствительным устройством может быть фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, кремниевый выпрямитель (SCR) или симистор. Поскольку фоторезисторы можно использовать как в качестве источника света, так и в качестве фоточувствительного устройства, можно сформировать двунаправленный оптоизолятор с использованием двух фоторезисторов, по одному на каждом конце оптического канала.Проблемы с производительностью и эффективностью ограничивают доступность и применение двунаправленных оптоизоляторов. Эквивалентная схема может быть реализована с использованием двух однонаправленных оптоизоляторов в обратной конфигурации за счет необходимости использования большего количества дискретных компонентов с гораздо большей занимаемой площадью.
Четыре типа компонентов оптоизолятора (слева направо): буфер Шмитта, симистор, фототранзистор и тринистор. Эти устройства также могут быть настроены на несколько каналов.
Физическая компоновка оптоизолятора зависит прежде всего от желаемого напряжения изоляции.Устройства, рассчитанные менее чем на несколько кВ, обычно имеют плоскую конструкцию. Матрица датчика покрыта листом стекла или прозрачного пластика, на который сверху наложен кристалл светодиода. Спектр поглощения датчика будет соответствовать выходному спектру светодиода. Толщина оптического канала определяет номинальное напряжение пробоя прибора. Устройства, рассчитанные на более высокие напряжения пробоя, обычно имеют силиконовую купольную конструкцию. Светодиод и кристаллы датчика размещены на противоположной стороне корпуса, разделены промежутком, образованным прозрачным силиконовым куполом.Купол имеет такую форму, чтобы направлять максимально возможное количество света от светодиода к датчику.

Заявка

Электронное оборудование и линии передачи сигналов и электроэнергии могут регулярно подвергаться скачкам напряжения, вызванным молнией и электростатическими разрядами, радиопомехами и импульсами, генерируемыми изменениями нагрузки. Как обсуждалось в предыдущей статье, удаленные удары молнии могут вызывать выбросы в несколько киловольт в протяженных линиях связи и линиях электропередач. Оптоизоляторы могут обеспечить решение для предотвращения воздействия скачков напряжения на входах устройства на более чувствительные компоненты внутри этого устройства.Существуют также приложения, в которых устройство включает в себя элементы, использующие высокое напряжение как часть конструкции. В проекте вполне может потребоваться интерфейс между высоковольтными элементами схемы и стандартными низковольтными элементами. В этом случае оптоизоляторы также могут помочь безопасно разделить различные элементы.

Если для управления цифровыми логическими уровнями используются оптоизоляторы, необходимо учитывать конфигурацию выхода. Если требуется, чтобы выход оптоизоляторов колебался от нуля вольт до шины питания для размещения цепи нагрузки, потребуется оптоизолятор с конфигурацией выхода Totem-Pole.В противном случае можно выбрать более распространенную конфигурацию Push-Pull.

Главной особенностью оптоизоляторов, которая отличает их от эквивалентных изолирующих трансформаторов, является отсутствие потоков энергии через устройство. Они работают, модулируя электрическую энергию, подаваемую на выход, чтобы отразить уровень энергии, достигающей входа. Однако одно существенное преимущество оптоизоляторов перед изолирующими трансформаторами заключается в том, что они могут передавать очень низкочастотные сигналы вплоть до уровня постоянного тока.Их также проще внедрить в схему, поскольку входное и выходное сопротивления независимы и не требуют дополнительных компонентов для согласования импедансов.

Типы датчиков в оптронах

Фоторезисторы

Фоторезисторы — это неполярные устройства, которые можно использовать как в цепях постоянного, так и переменного тока. Они работают, изменяя свое сопротивление обратно пропорционально интенсивности полученной световой энергии. Рабочий диапазон сопротивления может быть от нескольких сотен Ом до разомкнутой цепи.Традиционно используемые в телефонии и промышленной автоматизации, они в основном были вытеснены, за исключением нишевых приложений для усиления музыкальных инструментов.

Фотодиоды

Когда световая энергия падает на фотодиод, генерируется заряд, пропорциональный интенсивности полученной световой энергии. Этот небольшой заряд можно использовать для управления нагрузкой с высоким импедансом, а фотодиод работает в фотогальваническом режиме. Когда фотодиод смещается в обратном направлении с использованием внешнего источника напряжения, полученная световая энергия увеличивает обратный ток, протекающий через диод, модулируя поток энергии от внешнего источника.Скорость потока энергии прямо пропорциональна интенсивности полученной световой энергии при работе в этом фотопроводящем режиме. Путем включения драйверов светодиодов и выходных усилителей в устройство оптоизоляции фотодиод, работающий в этом фотопроводящем режиме, может быть оптимизирован для работы на относительно высоких скоростях.

Фототранзисторы

Фототранзисторы по своей природе медленнее фотодиодов и должны быть правильно смещены и нагружены для достижения скоростей в десятки кГц.Однако их выход с открытым коллектором означает, что они имеют преимущество в том, что могут генерировать большие выходные токи и являются более чувствительными. Они больше подходят для использования в цепях постоянного тока, где более медленное время отклика не имеет значения. Использование зажима Шоттки на выходе фототранзистора с открытым коллектором может обеспечить относительно хорошую линейность отклика устройства.

Фотодарлингтон — это вариант фототранзистора, в котором пара транзисторов в конфигурации пары Дарлингтона обеспечивает гораздо более высокий уровень усиления и чувствительности, чем стандартный фототранзистор, за счет более низкой скорости отклика.

Выпрямители с фотокремнием
Оптоизоляторы
с кремниевым выпрямителем (SCR) представляют собой тип изолятора на основе тиристора, предназначенный для приложений управления питанием переменного тока. Также известные как фототиристоры, они обеспечивают полную изоляцию помех и скачков напряжения, присутствующих в линии электропитания переменного тока. Ограничения производительности из-за работы только в положительной половине цикла сетевого переменного тока делают их использование менее распространенным, чем устройства с фототриаками.

Фото-триак

Фототриак (триод для переменного тока) оптоизоляторы, как и фототиристоры, оптимизированы для использования в твердотельных реле для управления нагрузками, питаемыми от сети переменного тока.Симисторный оптоизолятор может работать от простого коммутируемого входа постоянного тока для безопасной работы с источником переменного тока высокого напряжения. В отличие от фототиристоров, симисторный оптоизолятор может работать на протяжении всего цикла сети переменного тока с обнаружением пересечения нуля, что позволяет схеме подавать полную мощность на нагрузку с минимальным пусковым током при переключении индуктивных нагрузок.

Фото-МОП-транзистор
Реле
Photo-MOSFET (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник) представляют собой менее распространенный тип оптоизолятора, предназначенный для приложений с быстрым переключением, где требуется высокая надежность и длительный срок службы в сложных условиях окружающей среды.Эти полупроводниковые устройства, способные эффективно коммутировать 1,5 кВ и обрабатывать токи до 5 А без дребезга контактов, используются в системах управления батареями последнего поколения для солнечных электростанций и электромобилей.

Заключение

При выборе оптоизолятора не останавливайтесь только на том устройстве, которое соответствует вашему бюджету и есть в наличии у вашего любимого поставщика. Оптоизоляторы бывают самых разных типов, оптимизированных для конкретных приложений.Начните процесс выбора с рассмотрения ключевых факторов;

Какое максимальное напряжение необходимо защищать?

Какова полоса пропускания сигнала, который вы хотите изолировать?

Вам нужно изолировать постоянный или переменный ток, или вы хотите изолировать высокоскоростную линию передачи данных?

Как вы питаете выход и какую нагрузку он управляет?

Зная это и характеристики входа, какой текущий коэффициент передачи вам потребуется?

Тогда как вы будете включать оптоизолятор(ы) в свою конструкцию и какие меры по управлению тепловым режимом вам необходимо будет предусмотреть?

Урок здесь заключается в том, что просто установить оптоизолятор на плату не так просто, как может показаться на первый взгляд.Это необходимо рассматривать как часть общего процесса проектирования с первого дня, чтобы гарантировать правильную работу вашей схемы. Оптоизоляторы отлично подходят для развязки постоянного тока и низкочастотных сигналов от остальной части схемы, но они требуют внешнего питания и, как правило, имеют плохой отклик на высоких частотах. Трансформаторные изоляторы отлично работают на высоких частотах, но не могут обрабатывать сигналы постоянного тока. Однако расчеты для обработки индуктивности, которая добавляется к цепи, и требование согласования импедансов могут сделать их непригодными для некоторых приложений.Еще одно соображение заключается в том, что чип оптоизолятора будет значительно меньше, чем эквивалентный трансформаторный изолятор, и его гораздо проще разместить на печатной плате. И, наконец, не забывайте о мощных инструментах моделирования, которые помогут вам сделать правильный выбор.

Инструменты проектирования в Altium Designer® содержат все необходимое, чтобы идти в ногу с новыми технологиями. Начните бесплатную пробную версию Altium Designer + Altium 365 уже сегодня.

Оптоизоляция и DCC

DCCWiki, энциклопедия сообщества DCC.

Резюме: Оптоизолятор — это электронное устройство, которое оптически связывает сигнал между двумя цепями, электрически изолируя обе цепи друг от друга.

Оптоизоляторы или оптопары

Схематическое обозначение оптопары

В электронике оптоизолятор, также называемый оптроном, оптроном или оптическим изолятором, представляет собой компонент, передающий электрические сигналы между двумя изолированными цепями с помощью света. Оптоизоляторы предотвращают воздействие высокого напряжения на систему, принимающую сигнал.Имеющиеся в продаже оптоизоляторы выдерживают входное-выходное напряжение до 10 кВ и переходные процессы со скоростью до 10 кВ/мкс.

Концепция аналогична концепции трансформатора, который с помощью гальванической развязки соединяет вместе две цепи, обеспечивая изоляцию. Помимо источников питания, обычным применением гальванической развязки являются соединения Ethernet на печатной плате.

Распространенный тип оптоизолятора (или оптопары) состоит из светодиода и фототранзистора в одном непрозрачном корпусе.Обычно оптоизоляторы передают цифровые (вкл-выкл) сигналы, но некоторые технологии позволяют использовать их с аналоговыми сигналами.

Операция
Сечение оптопары Оптопара в корпусе DIP
Оптоизолятор соединяет входную и выходную стороны лучом света, модулированным входным током. Он преобразует полезный входной сигнал в свет, пропускает его через диэлектрический канал, улавливает свет на выходе и преобразует обратно в электрический сигнал. В отличие от трансформаторов, которые могут передавать энергию в обоих направлениях с малыми потерями, оптоизоляторы являются однонаправленными и не могут передавать мощность.Типичные оптоизоляторы могут только модулировать поток энергии, уже присутствующий на стороне выхода. В отличие от трансформаторов, оптоизоляторы могут пропускать постоянные или медленно движущиеся сигналы и не требуют согласования импедансов между входной и выходной сторонами. И трансформаторы, и оптоизоляторы эффективно размыкают контуры заземления, распространенные в промышленном и сценическом оборудовании, вызванные высокими или шумными обратными токами в заземляющих проводах.

Приложения DCC

Бустеры
Бустеры работают по модульной схеме, DB200+ имеет маркировку OPTO, указывающую на то, что он является оптоизолированным. Доступны бустеры
с оптоизолированными входами сети дроссельной заслонки, типичным применением будет использование компоновки с проводкой Common Rail.Это предотвращает повреждение от неправильных сигналов, подаваемых на вход вашего бустера. Вот почему проводка Common Rail не рекомендуется для DCC.

Самодельные декодеры

В схемах ряда самодельных декодеров DCC часто используется оптопара как часть схемы, которая извлекает сигнал DCC из поступающего питания. Питание DCC может повредить микроконтроллер при прямом подключении. Это позволяет легко извлекать данные DCC при необходимых напряжениях.

Устройства оптопары и приложение

Оптопара (или оптоэлектронный соединитель) — это, по сути, интерфейс между двумя цепями, которые работают (обычно) при разных уровнях напряжения.Ключевым преимуществом оптопары является гальваническая развязка между входной и выходной цепями. В оптроне единственным контактом между входом и выходом является луч света. Из-за этого возможно иметь сопротивление изоляции между двумя цепями в тысячи МОм. Подобная изоляция полезна в высоковольтных приложениях, где потенциалы двух цепей могут различаться на несколько тысяч вольт.

Наиболее распространенное промышленное использование оптронов (или опторазвязных изоляторов) — это преобразование сигналов между высоковольтными устройствами Пито (конечными выключателями и т.) и низковольтные твердотельные логические схемы. Оптические изоляторы можно использовать в любой ситуации, когда сигнал должен передаваться между двумя цепями, изолированными друг от друга. Полная электрическая изоляция между двумя цепями (т. е. две цепи не имеют общих проводников) часто необходима для предотвращения передачи шума, создаваемого в одной цепи, в другую цепь. Это особенно необходимо для связи между высоковольтными схемами сбора информации и низковольтными цифровыми логическими схемами.Информационные схемы почти не подвержены воздействию источников шума, а логические схемы не переносят шумовые сигналы.

Во многих приложениях силовые цепи SCR и симисторов находятся под контролем чувствительных электронных систем. Например, нет ничего необычного в том, что микропроцессорная система запрограммирована на включение и выключение двигателей, освещения и обогревателей. Чтобы уменьшить вероятность того, что помехи от линии электропередач будут наводиться на управляющую электронику, и защитить ее в случае выхода из строя тиристора или симистора, крайне желательно обеспечить изоляцию.

Идеальная схема изоляции должна пропускать сигнал только в одном направлении, должна реагировать на уровни постоянного тока и должна обеспечивать очень большое сопротивление между входной и выходной цепями. Эти функции доступны в классе оптоэлектронных устройств, называемых оптронами , или оптоизоляторами .

Метод оптической связи устраняет необходимость в контакте с релейным управлением или в разделительном трансформаторе, которые являются традиционными методами обеспечения электрической изоляции между цепями.Метод оптической связи лучше во многих приложениях, потому что он позволяет избавиться от некоторых менее желательных особенностей реле и трансформаторов.

Оптопары хорошо работают с высоковольтными сигналами как переменного, так и постоянного тока. По этой причине преобразователи сигналов, использующие оптическую связь, иногда называют универсальными преобразователями сигналов .

Оптопара представляет собой устройство, содержащее инфракрасный светодиод и фотодетектор (например, фотодиод, фототранзистор, пару Дарлингтона, SCR или симистор), объединенные в одном корпусе.
оптопара

Автопара, объединяющая светодиод и фотодиод в одном корпусе, показана на рисунке. Он имеет светодиод на входной стороне и фотодиод на выходной стороне. Напряжение левого источника и последовательный резистор создают ток через светодиод. Тогда. свет от светодиода падает на фотодиод, и это создает обратный ток в выходной цепи. Этот обратный ток создает напряжение на выходном резисторе R. Тогда выходное напряжение равно выходному напряжению питания V ₂ минус падение напряжения на нагрузочном резисторе R.Когда входное напряжение изменяется, количество света колеблется.

Типы оптопар:
отражательная оптопара с прорезями

1. Оптопара с прорезями . Оптопара с прорезями имеет прорезь, отформованную в корпусе между светодиодным источником света и фототранзисторным датчиком света; в слоте есть прозрачные окна, так что свет светодиода обычно может свободно достигать поверхности транзистора, но может быть прерван или заблокирован непрозрачным предметом, помещенным в слот.Таким образом, щелевая оптронная пара может использоваться в различных приложениях для обнаружения присутствия, включая обнаружение конца ленты, концевое переключение и определение уровня жидкости.

2. Отражающая оптопара — здесь светодиод и фототранзистор оптически экранированы друг от друга внутри корпуса и обращены наружу (в одном направлении) от корпуса. Конструкция такова, что оптопара может быть установлена с помощью отражающего объекта (например, металлической краски или ленты или даже частиц дыма), размещенного на небольшом расстоянии от корпуса, на одной линии со светодиодом.Таким образом, отражающая муфта может использоваться в таких приложениях, как определение положения ленты, подсчет оборотов вала двигателя или измерение скорости, обнаружение дыма или тумана и т. д.

Характеристики оптопары:

характеристики оптопары

Коэффициент передачи тока (CTR). Одним из наиболее важных параметров устройства оптопары является его эффективность оптопары.Этот параметр максимизируется за счет близкого спектрального согласования светодиода и фототранзистора (которые обычно работают в инфракрасном диапазоне). Эффективность оптопары оптопары может быть удобно определена коэффициентом передачи тока (CTR) от выхода к входу , т. е. отношением выходного тока I _c (измеренного на выводе коллектора фототранзистора) к входной ток I _F втекающий в светодиод.

Напряжение изоляции входа-выхода (V _iso). Это максимальная разность потенциалов (постоянного тока), которая может существовать между входной и выходной клеммами. Типичные значения находятся в диапазоне от 500 В до 4 кВ.

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер, В _CE _(макс.) . Это максимально допустимое постоянное напряжение, которое может быть приложено к выходному транзистору. Типичные значения могут варьироваться от 20 до 80 вольт.

Пропускная способность. Это типичная максимальная частота сигнала (в кГц), которую можно с пользой пропустить через оптопару, когда устройство работает в нормальном режиме.Типичные значения варьируются от 20 до 500 кГц в зависимости от типа конструкции устройства.

Время отклика. Разделено на время нарастания t _r и время спада t*. Для выходных каскадов фототранзистора t _r и tr обычно составляют от 2 до 5 мкс.

В простой оптопаре с развязкой используется один выходной каскад фототранзистора, и обычно он размещается в корпусе с шестью контактами, при этом базовый вывод фототранзистора доступен снаружи.При нормальном использовании база остается разомкнутой, и в таких условиях оптопара имеет минимальное значение CTR 20 % и полезную полосу пропускания 300 кГц.

Что означает оптоизоляция?
Автор вопроса: Ричи Фейл
Оценка: 4,6/5 (61 голос)
Оптоизолятор — это электронный компонент, передающий электрические сигналы между двумя изолированными цепями с помощью света. Оптоизоляторы предотвращают воздействие высокого напряжения на систему, принимающую сигнал.

Какова цель оптоизоляции?

Основной функцией оптоизолятора является блокирование таких высоких напряжений и переходных процессов , чтобы скачок напряжения в одной части системы не нарушал работу и не разрушал другие части.

Что такое оптоизолированное реле?

Реле с оптической изоляцией характеризуются использованием светоизлучающего диода (СИД) на входной стороне, полевых МОП-транзисторов на выходной стороне и массива фотодатчиков между ними .При работе через светодиод протекает ток, который затем излучает свет.

Что такое оптовыход?

Оптопара (также называемая оптоизолятором) представляет собой полупроводниковое устройство , которое позволяет передавать электрический сигнал между двумя изолированными цепями . … Фотодатчик — это выходная цепь, которая улавливает свет, и в зависимости от типа выходной цепи выходной сигнал будет переменного или постоянного тока.

Как оптрон может обеспечить изоляцию?

Оптопара достигает этой изоляции за счет приема сигналов, которые он получает на свой вход, и передачи сигналов с помощью света на свой выход .Оптопара преобразует сигнал на своем входе в инфракрасный световой луч с помощью инфракрасного светодиода (LED).
31 связанных вопросов найдено
Как работает оптопара?

Как это работает. Сначала на оптопару подается ток, который заставляет инфракрасный светодиод излучать свет, пропорциональный току. Когда свет попадает на светочувствительное устройство, оно включается и начинает проводить ток, как любой обычный транзистор .

Что называется оптроном?

Оптоизолятор (также известный как оптопара, фотопара, оптопара) представляет собой полупроводниковое устройство, передающее электрический сигнал между изолированными цепями с помощью света.

Что такое 4N35?

4N35 — это интегральная схема оптрона, в которой инфракрасный излучающий диод управляет фототранзистором .Они также известны как оптоизоляторы, так как оптически разделяют две цепи. … Они позволяют одной из цепей переключать другую, в то время как они полностью разделены.

Что означает опто?

Opto- — это комбинированная форма, используемая как префикс, означающий «оптический» или «зрение ». Он часто используется в научных и медицинских терминах, особенно в оптометрии и офтальмологии.

В чем разница между оптопарой и оптоизолятором?

Оптопара, также называемая оптоизолятором, оптроном или оптическим изолятором, представляет собой компонент, который передает электрические сигналы между двумя изолированными цепями с помощью света .Цифровой изолятор CMOS — это компонент, передающий электрические сигналы между двумя изолированными цепями с использованием высокочастотной несущей.

Изолированы ли твердотельные реле?

В то время как твердотельное реле и электромеханическое реле принципиально схожи в том, что их низковольтный вход электрически изолирован от выхода , который переключает нагрузку и управляет ею, электромеханические реле имеют ограниченный срок службы контактов, могут занимать много места и имеют более медленные скорости переключения, особенно…

Является ли оптрон реле?

Так что же такое оптронное реле? Реле работает по принципу оптоизоляции , т.е. между контроллером и реле нет прямой или проводной связи. А поскольку нет жесткого провода, контроллер останется защищенным от высокого напряжения, которое может повредить контроллер.

Почему в ПЛК используется оптопара?

Для чего используется оптопара:

Допустим, датчик должен быть подключен к ПЛК , если он подключен напрямую – любая неисправность в цепи может повредить ПЛК…. Основная функция оптоизолятора — блокировать высокие напряжения и переходные процессы напряжения, чтобы скачок напряжения в одной части системы не нарушал работу и не разрушал другие части.

Что такое оптоизоляторы Sanfoundry?

Пояснение: Оптоизоляторы — это устройства , которые можно использовать как электромагнитное реле без драйвера . Обычно он состоит из светодиода (передатчика) и фоторезистивного приемника.

Что такое оптоизоляторы MCQS?

это устройство, которое можно использовать как электромагнитное реле без драйвера . д. ни один из упомянутых. Ответ: это устройство, которое можно использовать как электромагнитное реле без драйвера.

Означает ли opt глаз?

Комбинированная форма , обозначающая глаз или зрение .

Что означает Керато в медицинских терминах?

Керато: префикс, который может относиться либо к роговице (как при кератите и кератокорнеа), либо к «роговой» ткани (как при кератине и кератозе).

Что такое MOC3021?

MOC3021 представляет собой оптоизолятор , основанный на пересечении нуля. состоит из инфракрасных излучающих диодов на основе арсенида галлия, оптически связанных с симистором на основе кремния…. У него установлен внутренний TRIAC, что дает ему возможность управлять любыми внешними переключающими устройствами, такими как HIGH POWER TRIAC, MOSFET и твердотельные реле.

Как сделать схему оптрона?

Этапы проектирования схемы оптопары

Выберите структуру цепи.

Выберите компонент оптопары.

Установить работу цепи.

Пример конструкции.

Проверьте, может ли оптопара выдавать сигнал низкого уровня.

Другой сценарий, в котором операция является линейной.

Как заменить оптопару?

В цепи оптопары прямой ток и ток коллектора связаны друг с другом коэффициентом передачи тока или просто CTR. Установить работу оптопары в качестве переключателя; его надо довести до насыщения . Для насыщения прямой ток должен быть достаточно большим по сравнению с током коллектора.

Сколько существует типов оптронов?

Оптопары доступны в четырех основных типах , каждый из которых имеет источник инфракрасного светодиода, но с различными светочувствительными элементами. Четыре оптопары называются: фототранзистор, фотодарлингтон, фототиристор и фототриак, как показано ниже.

Что такое оптрон и его применение?

Оптопара (или оптоэлектронная пара) представляет собой в основном интерфейс между двумя цепями, которые работают (обычно) при разных уровнях напряжения …. Подобная изоляция полезна в приложениях с высоким напряжением, когда потенциалы двух цепей могут различаться на несколько тысяч вольт.

Почему оптопары используются в схемах управляемых выпрямителей?

Оптопары используются в качестве безопасного барьера между цифровым выходом микроконтроллера и внешними компонентами, которыми необходимо управлять . … Земля коммутационного устройства не соединена с общей землей в цепи микроконтроллера, так как это может привести к утечке помех в сторону микроконтроллера.

Что делает фототранзистор?

3 Фототранзисторы. Фототранзистор представляет собой биполярный или униполярный транзистор , в котором свет может достигать базы, создавая оптически генерируемые носители . Это модулирует переход база-коллектор, что приводит к усилению тока за счет действия транзистора, что может привести к гораздо большей светочувствительности.
.