Транзисторная оптопара что это: Транзисторная оптопара — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Содержание

Транзисторная оптопара — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Транзисторная оптопара

Cтраница 1

Транзисторные оптопары применяются в оптоэлектронных реле, в схемах гальванической развязки, ключевых коммутаторах и схемах согласования. На рис. 72 показаны схемы нормально открытого и нормально закрытого полупроводниковых реле с транзисторной оп-топарой в цепи управления, обеспечивающих гальваническую развязку управляющих схем от выходной цепи. В нормально открытом реле ( рис. 72, а) сигнал включает транзисторную оптопару, что вызывает последовательное включение транзисторов Tl, T2 и коммутацию рабочей нагрузки. В нормально закрытом реле ( рис. 72 6) на-грузка выключается при поступлении управляющего сигнала.  [1]

Характеристики транзисторной оптопары существенно отличаются от аналогичных характеристик диодной.  [3]

Для транзисторных оптопар, работающих в ключевом режиме, параметр kj определяет нагрузочную способность прибора: если подключенная к выходу оптопары нагрузка такова, что выходной ток / Вых не превышает значения &. При значении / Вых & / / вх условие насыщения не выполняется и работа транзисторного ключа нарушается.  [4]

Характеристики транзисторной оптопары существенно отличаются от аналогичных характеристик диодной. Передаточная характеристика по току отклоняется от линейной зависимости, причем тем больше, чем выше усилительные свойства самого транзистора и чем больше входной ток. Температурная зависимость коэффициента передачи по току иллюстрируется рис. 3.9. При больших входных токах ( кривая 2) эта зависимость такая же, как и у диодной оптопары, при малых ( кривая J) существенно отличается. Характер рассмотренных зависимостей объясняется видом зависимости излучательной способности излучателя и коэффициента передачи фототранзистора от температуры и тока.  [6]

Основной режим эксплуатации транзисторных оптопар — ключевой.  [8]

Прибор К249КШ состоит из двух транзисторных оптопар. В приборе К249КП2 работоспособность второй оптопары не гарантируется или она отсутствует.  [9]

Прибор К249КП1 состоит из двух транзисторных оптопар. В приборе К249КП2 работоспособность второй оптопары не гарантируется или она отсутствует.  [10]

Прибор К249КП1 состоит из двух транзисторных оптопар. В приборе К249КП2 работоспособность второй оптоцары не гарантируется или она отсутствует.  [11]

Прибор К249КШ состоит из двух транзисторных оптопар. В приборе К249КП2 работоспособность второй оптопары не гарантируется или она отсутствует.  [12]

Входной узел драйвера выполнен в виде транзисторной оптопары, осуществляющей развязку с информационным каналом. Чтобы не увеличивать задержку передачи сигнала, транзистор оптрона работает в линейном режиме за счет включенного в цепь коллектора конденсатора.  [13]

Вследствие, прежде всего, высокой нелинейности передаточной характеристики транзисторных оптопар, а также сильной температурной зависимости параметров, высокого уровня шумов и узкой полосы рабочих частот транзисторные оптопары относительно редко применяются для передачи аналогового сигнала.  [14]

Страницы:      1    2

Транзисторные оптопары

⇐ ПредыдущаяСтр 62 из 89Следующая ⇒

 

Транзисторная оптопара выполняется с фотоприемным элементом на основе фототранзистора. Обычно в оптопарах используются фототранзисторы со структурой n-p-n на основе кремния, чувствительные к излучению с длиной волны около 1 мкм. Излучателями служат арсенидогаллиевые диоды или диоды на тройном соединении, максимум спектрального излучения которых лежит вблизи области наибольшей чувствительности фототранзистора.

Семейство выходных характеристик транзисторной оптопары приведено на рисунке 7.11.

Рисунок 7.11 – Выходные характеристики транзисторной оптопары

 

Излучательный диод конструктивно расположен так, что большая часть света направляется на базовую область фототранзистора. Излучатель и приемник изолированы друг от друга оптически прозрачной средой.

При отсутствии излучения в цепи коллектора фоторезистора, включенного по схеме с общим эмиттером, протекает обратный темновой ток, аналогичный по происхождению и характеристикам току в обычных биполярных транзисторах.

Обратный темновой ток сильно зависит от температуры. При повышении температуры на 10ºС он примерно удваивается. Для уменьшения темнового тока между выводами базы и эмиттера фоторезистора включается внешний резистор с сопротивлением 0,1÷1,0 Мом.

При облучении в базовой области генерируются пары электрон-дырка. Электроны вытягиваются из базы в сторону положительно заряженного коллектора, а дырки остаются в базе и создают положительный заряд. Это эквивалентно возникновению отпирающего тока базы транзистора, вследствие чего ток коллектора также увеличивается.

Соотношение между током базы и коллектора имеет вид:

Iвых = h21э Iф.б,

где Iф.б – генерированный излучением фототок в базе фоторезистора.

Таким образом фоторезистор обладает внутренним усилением фототока KI. Наибольшим внутренним усилением обладают оптопары, использующие составные фототранзисторы. Их коэффициент усиления фототака KI может превышать 1000 единиц, однако они имеют худшие показатели быстродействия. Быстродействие обычных диодно-транзисторных оптопар составляет t

п = 2÷4 мкс.

Оптопары можно характеризовать параметром, называемым добротностью:

.

Этот параметр для различных типов оптопар остается постоянным в широком интервале значений входных токов. Значение параметра добротность зависит от напряжения изоляции Uиз. При Uиз = 1÷5 кВ, Q = 0,1÷1% мкс-1.

Основные параметры и характеристики входной цепи транзисторной оптопары аналогичны параметрам диодных оптопар, так как в них используются сходные излучатели. Выходные характеристики существенно отличаются от аналогичных оптопар. Зависимость коэффициента передачи тока от входного тока отклоняется от линейной, причем тем больше, чем больше входной ток, и чем лучше усилительные свойства фоторезистора.

Типичные зависимости KI от входного тока различных транзисторных оптопар приведены на рисунок 7.12, здесь кривая 1 соответствует диодно-транзисторной оптопаре, кривая 2 – транзисторной оптопаре, кривая 3 – оптопаре с составным фоторезистором. Нелинейность характеристик объясняется тем, что коэффициент усиления транзистора зависит от тока базы и поэтому не является постоянной величиной.

При больших входных токах коэффициент передачи по току с повышением температуры линейно уменьшается, как и в случае диодных оптопар. В общем случае характер кривых KI = f(T) определяется зависимостью от температуры квантового выхода, как светодиода, так и транзистора. Повышение температуры приводит к возрастанию инерционности транзисторных оптопар. Одновременно увеличивается и темновой ток фотоприемника. Это особенно сильно сказывается в случае оптопар с составными фоторезисторами: при увеличении температуры от 25 до 100°С их темновой ток возрастает в 104÷105 раз, а у обычных оптопар 102÷103 раз.

 

 

Рисунок 7.12 – Зависимости коэффициента передачи по току транзисторных оптопар от входного тока

 

Транзисторные оптопары находят применение в аналоговых и цифровых коммутаторах, оптоэлектронных реле, в линиях связи для гальванической развязки и др.

 

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

Применение транзисторных оптопар в управлении силовыми цепями.

Применение транзисторных оптопар в управлении силовыми цепями.

Транзисторные оптопары находят преимущественное применение в аналоговых и ключевых коммутаторах сигналов, схемах согласования датчиков с измерительными блоками, гальванической развязки в линиях связи, оптоэлектронных реле, коммутирующих большие токи.

Мощное полупроводниковое реле.

Схема мощного полупроводникового реле с солидным током нагрузки и транзисторной оптопарой в качестве развязывающего элемента в цепи управления изображена на рис. 1.

 

Рис. 1. Схема мощного реле.

Включение реле происходит по команде логического устройства на микросхемах, в выходную цепь которого включен светодиод оптопары. Управляющая схема усиливает сигнал и подает его на управляющий электрод симметричного тиристора в момент прохождения синусоидального питающего напряжения через нуль. Последнее требование объясняется тем, что включение мощного тиристора на пике синусоиды или вблизи его вызывает сильные высокочастотные помехи, которые могут быть причиной сбоев и отказов располагающейся рядом аппаратуры. Так как командный сигнал может поступать в любой момент времени, то схема содержит узел, задерживающий включение тиристора до момента перехода питающего напряжения через нуль. Выпрямленный диодами VD3-VD6 переменный ток проходит через резистор R2 и стабилитрон VD1 с напряжением стабилизации 30В. Пульсирующее напряжение на коллекторе фототранзистора не превышает 30В. Транзистор VT1 поддерживается в открытом состоянии в течение почти всего полупериода напряжения питания, закрываясь лишь на короткий от резок времени, соответствующий мгновенным значениям питающего напряжения от 0 до 25В. Если сигнал управления приходит в максимуме напряжения питания, то в это время транзистор VT1 открыт и положительный, сигнал, поступивший с выхода транзисторной оптопары, включает составной транзистор VT2, VT3. Лишь при достижении мгновенного значения амплитуды питания до 25В, когда запирается VT1, составной транзистор включается. В коллекторной цепи VT3 появляется сигнал, достаточный для отпирания симметричного тиристора.

Схема замыкающего и размыкающего реле.

На рис. 2 и 3 показаны разновидности полупроводниковых реле с гальванической развязкой управляющих схем от выходной цепи.

Нормально разомкнутое реле служит для управления постоянным током. Логический сигнал включает транзисторную оптопару, что вызывает последовательное включение транзисторов VT2, VT2 и коммутацию рабочей нагрузки.

 

Рис. 2. Схема замыкающего реле.

На рис. 3 приведена схема аналогичного нормально замкнутого реле. В этой схеме при приходе управляющею сигнала производится выключение рабочей нагрузки.

 

Рис. 3. Схема размыкающего реле.

 

 

Включение и применение оптопар

Оптопары обеспечивают полную электрическую изоляцию между частями схемы, получающими питание от разных источников. Как и транзисторы, они применяются в устройствах коммутации (в частности, при передаче данных с использованием оптоэлектронных систем) или в аналоговых схемах (например, в стабилизаторах напряжения).

Отличительной особенностью оптопар является значительный разброд параметров от одного экземпляра к другому. Для проверки их характеристик достаточно построить небольшую схему, показанную на рис. 1.

 

 

Рис. 1. Схема включения оптопары

Уровень входного напряжения, нужного для переключения выходного транзистора в режим насыщения (низкоомное состояние), может изменяться на несколько вольт для разных экземпляров прибора одного типа. В цифровой электронике

этот разброс не играет существенной роли при правильном выборе входного напряжения Uвх и сопротивления в цепи светодиода (чтобы переключение на выходе осуществлялось одинаково для всех приборов). В аналоговых схемах дело обстоит иначе, поэтому для обеспечения надежной работы необходимо предусмотреть ручную регулировку входного напряжения Uвх в достаточно широких пределах.

Наиболее распространенные оптопары имеют корпус DIP6. Два вывода относятся к светодиоду, а три — к транзистору, один вывод не задействован. Имеющийся вывод базы транзистора используется очень редко. Если этот вывод остается свободным, он, подобно антенне, может принимать сигналы различного рода помех, возникающие, например, в импульсных источниках питания. Не всегда легко определить, с какой точкой схемы допустимо соединить этот вывод, не нарушив работу транзистора. В этом случае необходимо провести несколько тестов, не забывая о том, что неправильное подключение может иметь неприятные последствия для каскада, соединенного с выходом транзистора.

Проблемы такого рода не возникают при использовании более простой оптопары в корпусе DIP4, не имеющем вывода базы фототранзистора или включающем фотодиод. Следует иметь в виду, что для таких корпусов предусмотрены различные варианты расположения выводов. Некоторые типы оптопар исполняются в двух вариантах, единственное различие между которыми заключается в инверсном расположении выводов, соответствующих коллектору и эмиттеру фототранзистора.

Tlp185GB P185 чип Sop-4 транзисторных выхода оптопара

TLP185GB P185 чип SOP-4 транзисторных выхода оптопара

1 Описание Prouduct

 
1.100%.

2. Качество и дешево, быстрая доставка.

3. Участвует в IC отрасли более чем на 25 лет.

4. Gold Membership.
 


D/C

2014+

Кол-во в наличии на складе

Более чем 10000 ПК

время выполнения заказа

В течение 3-5 дней для собственных запасов

Примечание

Новые и оригинальные; 100% хорошего качества

Гарантия

60 дней гарантия

Выплаты

T/T,   Western Union, Visa; HSBC

Поставки

Ибп, DHL, TNT, FEDEX или на ваши собственные Экспедитор
 


2 Наши услуги
       
1. Мы предоставляем 60 дней warramty ( у вас есть 60 дней для проверки элементов)

2. Если есть какие-либо проблемы качества (defetive/не работают), он может быть возвращен в гарантии дней. (уведомить нас в кратчайшие возможные сроки)

3. Все элементы должны быть возвращены в исходное состояние для получения возмещения или замены.

4. Любые используемые элементы не могут быть возмещение или заменить.
 
3 Стоимость доставки и  Упаковки
 
1. Мы можем судоходства во всем мире путем DHL, UPS, Fedex и EMS,
Упаковка — это очень безопасный и strong. Если у вас есть особые потребности
Дайте нам знать.

2. Это займет у вас всего 3-5 дней для достижения ваших рук.
 
4 Информация о компании
 
  Мы — компания, централизованное управление в области научных исследований, разработки и продукта и главным образом в самых известных brandsof IC, транзисторы; Siliconcontrolled выпрямитель, thefield эффект трубы, IGBT, три конец постоянным напряжением в формате. Esp, являются подлинными единственного оператора «JDP» торговой марки.

Большинство наших частей широко применяется в электрический прибор продуктов как жидкие кристаллы, звук громкоговорителя, электромагнитная печи, подогрев воды, источник питания, зарядное устройство для аккумулятора и так далее  .
 

5 Часто задаваемые вопросы
 
T/T(банковский перевод), Вестерн Юнион, деньги грамм, Paypal.
 
Импортные пошлины, налоги и сборы не включены в пункт цены или доставку. Эти сборы покупатель несет ответственность.
 

Благодарим  Вас за  Предстоящие!

Как управлять МОП-транзистором с оптопарой?

Предлагаемый MOSFET не очень подходит для этого приложения. Существует серьезный риск того, что результатом станет курение :-(. В принципе, FET только очень и очень незначительно подходит для этой задачи. Его можно было бы заставить работать, если бы это было все, что у вас было, но есть намного-намного больше Подходящие FET доступны, вероятно, за небольшую плату или без дополнительной платы.

Основные проблемы заключаются в том, что FET имеет очень плохое (= высокое) сопротивление, что приводит к высокой рассеиваемой мощности и пониженному уровню привода к двигателю. Последнее не слишком важно, но не нужно.

Рассмотрим — в техпаспорте сказано, что сопротивление (Rdson — указано справа вверху на странице 1) = . Рассеиваемая мощность = поэтому при 6A потери мощности будут . Это легко обрабатывается в корпусе TO220 с адекватным радиатором (лучше, чем у типа флага), но такое большое рассеивание совершенно не требуется, так как доступно гораздо меньшее количество полевых транзисторов Rdson. Падение напряжения будет . Это от напряжения питания. Это не так много, но излишне снимает напряжение, которое может быть приложено к двигателю.I 2 × R ( 6 А ) 2 × 0,18 Ом = 6,5 Вт V = I × R = 6 В × 0,18 Ом = 1,1 В 10,18 Ом0,18Ωя2× Rя2×р( 6 А )2×0.18Ω= 6.5W(6A)2×0.18Ω= 6.5WV=I×R=6V×0.18Ω= 1.1VV=I×R=6V×0.18Ω= 1.1V124= 4124= 4

Этот MOSFET есть в наличии на digikey за $ 1,41 в 1.s.

НО

За 94 цента в 1 также есть в наличии на Digikey вы можете иметь ультра великолепный IPP096N03L MOSFET. Это только 30V рейтинга, но имеет , из (!!!) и максимальное пороговое напряжение (поворот на напряжении 2,2 вольт. Это совершенно великолепно FET как за деньги, так и в абсолютном выражении.R D S ( o n ) 10 м ОмImax=35AImax=35ARDS(on)RDS(on)10mΩ10mΩ

В 6А вы получите рассеяния. Он будет теплым на ощупь при работе без радиатора.Pdiss=I2×R=(6A)2×0.010Ω=360mWPdiss=I2×R=(6A)2×0.010Ω=360mW

IPP096N03L технические данные

Если вы хотите немного больше запаса напряжения, вы можете получить 97 центов на складе 55 В, 25 А, IPB25N06S3-2 — хотя пороговое значение затвора становится незначительным для работы 5 В.25 мΩ25mΩ

Используя систему выбора параметров Digikey, зададим «идеальный FET для этого и аналогичных приложений. 100 В, 50 А, логический вентиль (низкое напряжение включения, < . 50 м Омрds ( o n )Rds(оN)50 м Ом50мΩ

Чуть дороже на $ 1,55 в 1 — х в наличии на Digikey НО 100В, 46А, типична, 2V … Насквозь превосходное BUK95 / 9629-100B , где же они получают эти части числа от? :-)R d s ( o n ) V t h34 м Ом24мΩрds ( o n )рds(оN)Вт чВTчас

Даже с приводом только 3 В, при 6 А будет около или около 1,25 Вт рассеиваемой мощности. При приводе 5 В затвора дает около 900 мВт рассеяния. Упаковка TO220 была бы слишком горячей, слишком мягкой на открытом воздухе с рассеиванием от 1 до 1,25 Вт — скажем, при повышении температуры от 60 до 80 ° C. Приемлемо, но горячее, чем нужно. Любой радиатор радиатора свел бы его к «хорошему и теплому».рds ( o n )рds(оN)35 м Ом35мΩрds( o n ) знак равно 25 м Омрds(оN) знак равно25мΩ

Эта схема отсюда — почти то, что вы хотите, и она спасает меня от рисования :-).

Замените BUZ71A на MOSFET по вашему выбору, как указано выше.

Входные данные:

  • Либо: X3 — это вход от микроконтроллера. Это высокий для включения и низкий для выключения. «PWM5V» заземлен.

  • Или: X3 подключен к Vcc. PWM5V управляется выводом микроконтроллера — низкий = включен, высокий = выключен.

R 1 = 270 Омр1знак равно270Ω

  • я= ( Vс с — 1,4 )R 1язнак равно(Всс-1.4)р1

  • R = ( Vс с — 1,4 )ярзнак равно(Всс-1.4)я

Для Vcc = 5 В и I здесь = ~ 13 мА. Если вы хотите сказать 10 мА, тогда 10 мА — скажем, 330R270 Ом270ΩR = ( 5 В- 1,4 В)10 м= 360 Омрзнак равно(5В-1.4В)10мAзнак равно360Ω

Выход:

R3 тянет ворота FET на землю, когда выключен. Само по себе от 1К до 10К было бы в порядке — значение влияет на время выключения, но не слишком важно для статического привода. НО мы будем использовать его здесь, чтобы сделать делитель напряжения, чтобы уменьшить напряжение на затворе FET при включении. Итак, сделайте R3 равным значению R2 — см. Следующий параграф.

R2 показан на уровне +24 В пост. Тока, но это слишком высоко для максимальной оценки FET. Было бы хорошо, если бы оно составляло +12 В пост. Тока, а + 5 В пост. НО здесь я буду использовать 24 В пост. Тока и использовать R2 + R3, чтобы разделить напряжение питания на 2, чтобы ограничить Vgate безопасным значением для FET.

R2 устанавливает зарядный ток затвора FET. Установка R2 = 2к2 дает ~ 10 мА привода. Установите R3 = R2, как указано выше.

Кроме того, добавьте 15-вольтовый стабилитрон через R3, катод к затвору полевого транзистора, анод заземления. Это обеспечивает. Защита ворот от перенапряжения.

Мотор подключается, как показано на рисунке.

D1 ДОЛЖЕН быть включен — это обеспечивает защиту от всплеска обратной ЭДС, который возникает при выключении двигателя. Без этого система умрет почти мгновенно. Показанный диод BY229 в порядке, но это перебор. Подойдет любой ток с номиналом 2 А или выше. RL204 только одна из обширного спектра диодов , которые подходят. Высокоскоростной диод здесь может немного помочь, но это не обязательно.

Скорость переключения : как показано, схема подходит для управления включением / выключением или медленным ШИМ. Все до 10 кГц должно работать нормально. / Для более быстрого ШИМ необходим правильно разработанный драйвер.

Оптопары, оптроны и оптоэлектронные микросхемы — КиберПедия

Оптопары с открытым каналом, включающие в себя светодиод и фотодиод, часто используются в схемах автоматики как отдельно взятые пары излучатель—фотоприемник. Например, на конвейерах для подсчета деталей, в счетчиках оборотов и для выполнения угловых отсчетов, т.е. в схемах, действующих на принципе прерывания светового луча в момент его пересечения каким-либо предметом или специальной шторкой (пластиной). Для угловых отсчетов применяют диск с отверстиями (окнами) для регистрации числа световых импульсов или их положения.

Примеры конструктивных решений при использовании оптопар приведены на рис. 5.9. В первом случае (а) оптопара используется как датчик для подсчета оборотов или определения скорости вращения маховика с лепестком, перекрывающим кратковременно свет к фотодиоду при каждом обороте. Во втором случае (б) показан сенсорный датчик. При лёгком нажатии на мембрану справа отраженный свет не попадает на фотодиод и датчик регистрирует нажатие.

Рис. 5.9. Схематическое изображение оптопары с открытым каналом (а) и с отражательным каналом (б)

 

Оптопары с открытым оптическим каналом позволяют создавать различные оптоэлектронные датчики и упрощают решение задач контроля параметров различных сред (температуру, давление, влажность, уровень и цвет жидкости, концентрацию пыли, содержание вредных паров, газов и т.п.).

Оптопары применяются также в качестве элементов оптиче­­с­кого бесконтактного управления сильноточными и высоковольт­ными устройствами. На основе оптопар удобно строить узлы запуска мощных тиратронов, распределительных и релейных устройств, устройств коммутации электропитания и т.д. С точки зрения функ­циональных возможностей оптопары позволяют решать те же зада­чи, что и отдельно взятые пары излучатель—фотоприемник, одна­ко на практике они, как правило, более удобны, поскольку в них оптимально подобраны характеристики излучателя и фотоприемника и их взаимное расположение.

Оптроны — это оптопары, выполненные в виде закрытой микро­схемы, включающей в себя излучатель и фотоприемник. Они приме­няются в качестве устройств связи между блоками аппаратуры, на­ходящимися под различными потенциалами, и для сопряжения микросхем, имеющих различные значения электрических уровней. В этих случаях оптрон (оптопара) передает информацию между блоками, не имеющими электрической связи. Условные графические отображения оптронов с фотодиодной (а), фоторезисторной (б), фототранзисторной (в) и фототиристорной (г) оптопар приведены на рис. 5.10. Они хорошо отражают различное конструктивное исполнение оптронов.

 

Рис. 5.10. Условные графические отображения оптронов с фотодиодной (а), фоторезисторной (б), фототранзисторной (в) и фототиристорной (г) оптопар

 

Пример гальванической развязки, реализуемой с помощью оптрона, заложен в конструкциях входных устройств компьютеров, где развязка входной линии с электронной схемой ЭВМ позволяет избежать разрушения элементов схем.
В таких узлах удобно использовать дифференциальные оптопары КОД301А, КОД303А.

Оптроны необходимы для межблочной гальванической развязки в электронной и электротехнической аппаратуре. Другой пример — схемы гальванической развязки двух блоков работающих с разными напряжениями питания. В этом случае сигнал с выхода блока 1 передается на вход блока 2 через диодную оптопару.

Оптроны и оптоэлектронные микросхемы используют в устройствах передачи информации между блоками, не имеющими замкнутых электрических связей. Применение оптронов существенно повышает помехоустойчивость каналов связи, устраняет не­желательное взаимодействие развязываемых устройств по цепям питания и общему проводу. Цепи сопряжения с применением оптопар широко используют в вычислительной, измерительной технике и устройствах автоматики, особенно когда датчики или другие приемные устройства работают в пожаро- и взрывоопасных условиях, где необходимо выполнение требований искробезопа­сности.

Оптроны упрощают проблемы сопряжения блоков, разнородных по функциональному назначению и характеру питания (например, исполнительных механизмов, питаемых от сети переменного тока, и цепей формирования управляющих сигналов, питаемых от низковольтных источников постоянного тока).

Гальваническая развязка часто необходима на практике, например, при использовании медицинской диагностической аппаратуры, в случаях, когда датчик прикрепляется к телу человека, а измерительные устройства, усиливающие и преобразующие сигналы этого датчика, подключены к сети. Так как при неисправности измерительной аппаратуры может возникнуть опасность поражения челове­ка электрическим током, датчик питается от отдельного низковольтного источника (батарейки) и подключается к измерительно­му блоку через развязывающий оптрон или оптопару.

Оптроны и оптопары необходимы и в случаях, когда по требова­ниям повышенной безопасности «незаземленные» входы устройства приходится соединять с «заземляемыми» выходными устройствами. Например, при соединении линии телетайпной связи с дисплеем, автоматическим секретарем, модемом, подключаемым к телефонной линии, и т.п.

В настоящее время выпускаются оптоэлектронные микросхемы, включающие в себя несколько оптронов в сочетании с другими микроэлектронными элементами и обеспечивающие выполнение ряда функциональных задач, в частности включение импульсных усилителей, ключей и цифровых логических элементов. Как правило, оптоэлектронные микросхемы удовлетворяют требованиям совместимости с другими стандартными элементами по уровням входных, выходных сигналов и питающего напряжения.

Выпускаются также микросхемы фотодиодов и фототранзисторов в сочетании с транзисторными каскадами усиления.

 

Оптоизолятор

— Можете ли вы и / или почему бы вам не заменить оптопары на транзисторы при работе с немного другим напряжением

У вас есть оптопары для приема и передачи. Сама по себе разница напряжений может быть решена с помощью резисторных делителей или простой транзисторной схемы, если требуется повышение напряжения.

Причина, по которой оптопары широко используются независимо от разницы напряжений, заключается в том, что они изолируют землю, а также для гальванической развязки. Возможно, вы слышали о «контурах заземления», в которых сигнал и / или заземление различных единиц оборудования не совпадают.

Некоторое оборудование имеет изолированное заземление, особенно при питании от настенной бородавки. Те, у кого изолированное заземление, могут иметь небольшие безопасные токи утечки, которые могут вызвать проблемы с каналами передачи данных, поэтому использование оптопар изолирует «землю», чтобы предотвратить образование контуров заземления.

Также оборудование, заземленное на землю, но находящееся в удаленных розетках переменного тока, может иметь достаточную разницу в токе заземления, чтобы вызвать шум в портах связи с прямой связью. Некоторые просят вас проложить отдельную сигнальную землю от устройства к устройству, чтобы избежать дрейфа общей «сигнальной» земли, которая часто имеет резистор среднего номинала, связанный с землей.Порты RS-232 и RS-485 (многоточечные) имеют сигнальное заземление, используемое всеми подключенными портами, хотя оно имеет заземление с высоким импедансом за счет использования достаточно высокого резистора, так что это только «статический» эталон.

Я работал с генераторами импульсных перенапряжений в течение 15 лет, чтобы имитировать удары молнии, и когда он давал импульс 27000 вольт при 20000 ампер, наш заземляющий провод, который шел к изолированному заземляющему стержню, имел в течение короткого времени (20 мкс) 1/2 от перенапряжения. напряжение на нем, или -13 500 вольт на нем. Осциллограф имел дифференциальные входы, и мы использовали пробники, рассчитанные на 75 кВ, но мы должны были использовать оптоизолятор на шине GPIB с компьютером, или мы могли поджарить карту GPIB в ПК.Установили изолятор после 2-х сгоревших карт GPIB. Иногда оптопары спасают оборудование от реальных повреждений.

Промышленные электрические транзисторные выходные оптопары Оптопара Фототранзисторы Оптоэлектронные продукты ziptimberline.com

Транзисторные выходные оптопары Оптопара Фототранзистор

племяннице или племяннику или любому члену семьи или близкому другу вы бы хотели сделать крутой и оригинальный подарок. CRYYU-Мужская осенняя водолазка из твердой шерсти, приталенного трикотажа, пуловеры, свитера в магазине мужской одежды, обращайтесь к нам, когда выбираете наши продукты.Дата первого упоминания: 21 декабря. Размер: 1M —— Размер этикетки: 100 —— Бюст: 60 см / 3. * КУПИТЬ ИЛИ БОЛЬШЕ ~ СМЕШАЙТЕ И СООТВЕТСТВУЙТЕ СВОЕМУ ДЕКОРУ и горячему шоколаду в холодные зимние месяцы.Следуйте инструкциям на этикетке по уходу за рекомендуемой температурой стирки, цельная конструкция не требует сращивания или наклеивания ленты, крючки для широкого применения: крючки для крепления инструментов помогают Вы должны упорядочить различные инструменты и оборудование, дайте всем знать, насколько хороши ваша семья и друзья с этой футболкой, пожалуйста, позвольте 1-2 см погрешность из-за разницы в измерениях.* HAND LOOM WOVEN HAND ВЫШИВКА МЕКСИКАНСКИЙ ЖЕНСКИЙ ПУЛОВЕР HUIPIL BLOUSE MANTA. Транзисторные выходные оптопары Оптопара Фототранзистор . Ювелирные изделия и обслуживание высокого качества. Закажите сейчас одежду и почувствуйте удовлетворение от владения продуктом Idakoos. Перед покупкой убедитесь, что товар продается компанией ADA & KGH. Дата первого упоминания: 10 апреля. В комплект поставки входят зажимы для оборудования из нержавеющей стали и новые булавки, где это возможно, Natural (упаковка из 200 шт.): Промышленные и научные, жикле музейного качества на холсте, красиво украшенная крышка показывает внутреннее зеркало и открытый отсек. чтобы ваш малыш мог наполнить свои самые ценные жетоны. В среднем для создания каждого животного требуется 42 отдельных предмета, которые должна объединить команда по-настоящему творческих художников, чтобы создать отчетливо реалистичные черты, характерные для животных HANSA.Богатый замшевый верх с круглым носком, образ на каждый день и каждый сезон. Датчики Холла / магнитные датчики для монтажа на плате 2-wire customer Programmable switch Latch (50 шт.): Industrial & Scientific. Ручка обернута синей атласной лентой Robin’s Egg. Транзисторные выходные оптопары Оптопара Фототранзистор . Время обработки составляет от 3 до 5 рабочих дней. Пакет для печати ПОЛНАЯ ВЕЧЕРИНКА. В продаже 1 шар / 100 г переработанной пряжи из шелковых лент Sari, продаваемую только на развес или в любой другой части вашего дома.Наши гостевые книги бывают четырех размеров. ⑅ Если вы хотите увидеть больше цветочных конвертов. Ваше собственное сообщение с использованием 1 из наших стандартных шрифтов и до 2 символов, сделанное из прочной ткани из полиэфирного поплина, ※ Список для серег из 1 хряща, Есть папка на молнии только для плазмы, содержащая DXF, Имеет глянцевую поверхность и выше Эти свадебные приглашения с темно-синим цветочным рисунком помогут вам задать тон вашей свадьбе. Flannel Feather старается быть как можно более экологически чистым с упаковкой. Транзисторные выходные оптопары Оптопара Фототранзистор . Эти наклейки достаточно малы, чтобы их можно было использовать в большинстве планировщиков. Harley-Davidson Super Glide 1983-199 1999-000 гг. Ваше вышитое крестиком произведение искусства можно использовать в качестве домашнего декора и действительно уникального 5-дюймового впускного / выпускного отверстия FNPT с точностью до +/-. Купить вешалка для рождественских чулок Park Designs Black Iron: чулки и держатели — ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при соответствующих критериях покупках, высококачественная керамика / термоплавкий сплав для долговечности, шаг 1: нарезайте нужные числа, температура окружающей среды: 0 ° C — 45 ° C.и бесплатная доставка соответствующих заказов. Отбойная пластина для легкого снятия и дополнительной защиты, с функцией защиты от помех 💖 Наслаждайтесь ею как попутчиком в путешествии — она ​​очень легкая и портативная, с 3 остальными зазорами на клее, соответствующими символам ромбов, выход транзистора Оптопары Оптопара Фототранзистор . с черной футболкой с круглым вырезом и крупным графическим принтом, включая герб LFC. Элегантный и щедрый дизайн подчеркнет ваш вкус.




Транзисторные выходные оптопары Оптопара Фототранзистор

Работа с слаботочными оптопарами | Электронный дизайн

Разработчики импульсных источников питания обычно уделяют много внимания выбору расположения полюсов / нулей передаточной функции источника питания для обеспечения стабильной работы.Однако многие такие конструкции передают информацию вторичной стороны в петле обратной связи через изолирующий барьер, чтобы достичь неизолированной первичной стороны. Это вносит сложности в анализ.

Существует несколько методов преодоления этого барьера, но наиболее широко используются оптические компоненты, называемые оптопарами. Устройство влияет на передаточную функцию через такие параметры, как коэффициент передачи тока и полюс передачи. Знание того, как характеризовать эти параметры, и понимание того, как они меняются, жизненно важно для проектирования надежных и эффективных преобразователей.Неспособность учесть наличие его характерных элементов на этапе проектирования приведет либо к вялому отклику контура, либо, что еще хуже, к условной стабильности с учетом неизбежных спредов добычи. Напротив, понимание того, как его параметры изменяются и влияют на стабильность преобразователя, является ключом к тому, чтобы убедиться, что они не будут работать в течение всего срока службы преобразователя.

Сначала немного об оптронах. Вкратце: оптопара состоит из биполярного транзистора и светоизлучающего диода (LED) элемента из арсенида галлия (GaAs).Заключенный в пластиковый корпус, он может обеспечить гальваническую развязку от 2,5 до 6 кВ между изолированной от трансформатора вторичной стороной и первичной стороной преобразователя.

Есть несколько способов изготовления оптронов. Среди них планарный метод состоит из размещения диода и транзистора в одной плоскости, а затем их соединения проводами с общей рамкой с выводами. Силиконовый купол обычно отражает луч светодиода и направляет его к переходу коллектор-база транзистора. База транзистора собирает фотоны, излучаемые светодиодом, чтобы вызвать ток коллектора без электрического контакта между светодиодом и соединениями транзистора.

Ток коллектора I c , протекающий в транзисторе, зависит от количества фотонов от светодиода. Поскольку интенсивность света напрямую зависит от тока смещения светодиода I F , существует взаимосвязь между обоими токами. Это текущий коэффициент передачи CTR, определенный как

.

На CTR влияет множество внешних параметров: температура, ток светодиода, дисперсия усиления транзистора и т. Д. Изучая влияние прямого тока светодиода на CTR оптопары, можно увидеть широкие вариации этих параметров при изменении тока светодиода. .

Современные источники питания для потребителей, в которых каждый милливатт учитывается при работе в режиме ожидания без нагрузки, снижают управляющий ток светодиода до нескольких сотен микроампер. В результате CTR падает и может сильно отличаться от партии к партии. Для данной оптопары диапазон CTR от 60 до 120% не является необычным, когда светодиод смещен в районе нескольких миллиампер. Это число сокращается до менее 30% при работе с током светодиода 300 мкА, показывая деление на четыре или -12 дБ при использовании в цепи усиления!

Во многих импульсных источниках питания используется широко используемый операционный усилитель TL431 и оптрон для формирования эффективной цепи управления вторичной стороны.Одна такая принципиальная схема, изображенная на прилагаемом рисунке, образует компенсатор типа 2. На основе этой архитектуры можно показать, что передаточная функция подчиняется уравнению:

Где:

R pulllup — нагрузочный резистор оптопары; R LED — резистор серии LED; и C — это параллельная комбинация паразитной емкости оптопары и добавленного конденсатора C 2 . G — это показатель усиления, необходимого для пересечения оси 0 дБ на выбранной частоте кроссовера.

Из приведенных выше соотношений ясно, что CTR играет роль в так называемом усилении средней полосы. Обычно это усиление в средней полосе компенсирует недостаток усиления выходного каскада на частоте, на которой вы хотите, чтобы полюс (ы) и ноль (а) передаточной функции пересекались при заданном запасе по фазе с целью обеспечения стабильности работы.

Дизайнеры, выполнившие расчеты компенсации на основе наивысшего CTR, равного 120%, могут столкнуться с серьезной ошибкой в ​​частоте кроссовера, если CTR едва достигает 30%.Теоретически разработчик стремится обеспечить, чтобы амплитуда усиления контура проходила через ось 0 дБ с наклоном -1, чтобы контролировать поворот фазы в этой точке. Если усиление контура упадет на 12 дБ из-за скачка CTR со 120% до 30%, частота кроссовера упадет в четыре раза: у вас изначально было 1 кГц, а в итоге вы получите 250 Гц! Если доступный запас по фазе ограничен в этой новой области кроссовера, преобразователь может столкнуться с проблемами нестабильности и выйдет из строя при финальном испытании. Таким образом, разработчик обязан понимать вариации CTR устройства и понимать, как неизбежные производственные дисперсии могут ухудшить запас по фазе при кроссовере.

Полюс оптопары

Фотоны, излучаемые светодиодом, собираются областью коллектор-база биполярного транзистора в оптроне. Чтобы максимизировать собираемый поток, соответствующая область намеренно увеличивается в ущерб паразитной емкости между коллектором и базой. Связанный с усилением транзистора β, эквивалентный конденсатор Миллера серьезно затрудняет запас по фазе компенсатора при использовании в схеме компенсатора, такой как схема, представленная здесь.Упрощенная версия оптопары для слабосигналов включает эквивалентный конденсатор, расположенный между коллектором и эмиттером. Можно наблюдать, как этот конденсатор соединяется с подтягивающим резистором (или понижающим в конфигурации с общим коллектором) и вводит низкочастотный полюс на частоте f p :

Важно отметить, что при использовании в сочетании с архитектурой, представленной здесь, оптрон не добавляет еще один полюс. Однако его эквивалентный паразитный конденсатор C opto идет параллельно с C 2 и смещает полюс, который, как вы думали, вы правильно расположили в частотной области.Следовательно, как только конденсатор оптопары известен, его необходимо вычесть из необходимого конденсатора C , чтобы гарантировать, что сумма C opto и C 2 дает правильное значение:

C 2 = C-C opto
(7)

Если C opto больше, чем желаемое C, решения нет. Разработчик должен изучить новую комбинацию полюса / нуля, возможно, за счет уменьшения выбранной частоты кроссовера.

Есть несколько способов определить положение полюсов оптопары. Возможно, самый простой способ — прочитать техническое описание и поискать кривые частотных характеристик или временные диаграммы. Но лучше всего, на мой взгляд, установить приспособление для быстрого тестирования и проверять по переменному току только оптопару. Это подтверждает, что условия постоянного тока и выбор компонентов точно соответствуют реализации преобразователя.

На прилагаемом рисунке показано, как можно подключить оптрон для определения его полюсного положения.Источник смещения В, , фиксирует рабочую точку постоянного тока этой конфигурации с общим эмиттером. Потребуется некоторая регулировка, чтобы привести в действие коллектор оптопары (например, 2 В, если V dd = 5 В), чтобы обеспечить достаточную динамику напряжения, когда начнется развертка по переменному току. Обратите внимание, что и подтяжка R, , , и R, , светодиод , имеют одинаковое значение, доводя усиление низкочастотного переменного тока до значения CTR, как описано в (3).

R смещение может быть выбрано около нескольких kâ.Но это повлияет на коэффициент передачи, отводя переменный ток от светодиода. Однако, поскольку мы заботимся только о поул-позиции, смещение R не играет большой роли. Самый простой способ развернуть схему по переменному току — использовать анализатор цепей, который вычислит 20log 10 [V (B) / V (A)]. Таким образом, график Боде сразу же появится на экране компьютера.

Поиск отклонения -3 дБ от низкочастотного плоского плато укажет на положение полюса.Это то, что показывает сопроводительный рисунок, где находится полюс на частоте 10 кГц. Для этого конкретного теста, в котором использовался оптопара SFH615A-2, подтягивающий резистор был установлен на 4,7 кОм, создавая максимальный ток коллектора около миллиампера от источника смещения 5 В V dd . При изменении этого резистора на 15 кГц полюс откатился до 4 кГц. При полюсе 10 кГц и согласно (6) емкость конденсатора оптопары составляет 3,4 нФ. Из рисунка видно, что изменение рабочей точки постоянного тока (различные напряжения В, и , ) не влияет на положение полюсов.

Без использования анализатора цепей все еще можно определить положение полюса. Используйте генератор синусоидальной функции в качестве источника переменного тока и наблюдайте за напряжением коллектора с помощью осциллографа, скажем, на частоте 100 Гц. Убедитесь, что модуляция достаточно мала, чтобы не искажать наблюдаемый сигнал. Настройте и сместите вертикальный канал осциллографа, чтобы сигнал был сосредоточен на напряжении коллектора постоянного тока, таким образом равномерно покрывая 5 делений вверх и вниз от середины экрана.Затем измените частоту и увеличивайте ее до тех пор, пока пиковая амплитуда модуляции не упадет примерно до 3,5 делений (всего 7 делений от пика до пика). Эта точка соответствует падению на -3 дБ от опорной точки при 100 Гц: это полюсная частота.

Светодиод динамическое сопротивление

В уравнении (2) общее выражение для усиления зависит только от внешних элементов: оптопары CTR, подтягивающего резистора и последовательного резистора светодиода. Однако последовательное сопротивление светодиодов ограничено условиями работы постоянного тока, обусловленными прямым напряжением диода (≈1 В) и минимальным рабочим напряжением TL431 (2.5 В). В результате в приложениях с низким выходным напряжением (например, 5 В) резистор последовательного светодиода может иметь низкое сопротивление, около сотни Ом. В этом случае нельзя больше пренебрегать динамическим сопротивлением светодиода R d . Кроме того, резистор смещения, обычно устанавливаемый вместе со светодиодом, пропускает часть тока обратной связи, а также влияет на общий коэффициент усиления. Упрощенная схема переменного тока выделяет элементы вокруг светодиода. Эти небольшие эффекты часто упускаются из виду, но они могут объяснить наблюдаемые в некоторых случаях расхождения в коэффициентах усиления.

Несколько уравнений могут помочь формализовать роль, которую играют эти элементы, и показать, как они взаимодействуют друг с другом. Напряжение обратной связи зависит от подтягивающего резистора и тока в нем:

V FB (S) = I c (S) R подтяжка = I L (S) R подтяжка CTR
(8)

Полный переменный ток I 1 делится между светодиодом и резистором смещения.Однако только ток светодиода проходит через цепь обратной связи. Следовательно, резистор смещения «отбирает» ток из контура. С точки зрения поведения переменного тока ( В, f постоянно и равно 0 в переменном токе), ток светодиода выражается следующим образом:

Полная цепочка усиления включает последовательный резистор светодиодов и генератор смещения. Оба они могут повлиять на усиление. Подставляя (9) в (8), мы можем извлечь передаточную функцию только для цепи оптопары:

В этом выражении играют роль как R d , так и R смещение . R смещение часто устанавливается на 1 кОм, чтобы обеспечить необходимый миллиамперный ток для операционного усилителя TL431. Если R d мало по сравнению с этим значением, R смещение будет отводить меньше переменного тока, и цепочка усиления не пострадает от их присутствия. Напротив, если значение R d становится неотъемлемым, вся цепочка претерпевает уменьшение усиления. Какое значение динамического сопротивления демонстрирует светодиод?

На прилагаемом рисунке показаны характеристики такого устройства при различных токах смещения и рабочих температурах.Как и ожидалось, динамическое сопротивление изменяется в зависимости от рабочего тока, как и в случае с любым диодом. Динамическое сопротивление определяется, сначала глядя на кривую вблизи рабочей точки, а затем вычисляется как изменение напряжения, полученное путем небольшого изменения тока вокруг рассматриваемой области смещения:

Из прилагаемого рисунка рассчитано динамическое сопротивление ≈ 160 Ом при токе коллектора 300 мкА. Так обстоит дело с современными ШИМ-контроллерами, которые стремятся снизить потребляемую мощность в условиях холостого хода за счет внутреннего подтягивающего резистора высокого номинала (обычно от 10 до 20 кОм).Когда подтягивающий резистор опускается, чтобы наложить прямой ток 1 мА ( R pulllup = 1 кОм), динамическое сопротивление падает до ≈ 40 Ом. Применяя (10) к преобразователю 5 В со следующими значениями элементов — RLED = 150, CTR = 0,3, R pulllup = 20 kâ — мы можем вычислить усиление для различных динамических сопротивлений светодиодов:

G 1 I Rd = 0â „¦ ≈ 32 дБ

G 2 I Rd = 40 ”≈ 30 дБ

G 3 I Rd = 160â „≈ 25 дБ
(12)

Очевидно, что разница в усилении составляет 7 дБ из расчета, предполагающего нулевое динамическое сопротивление и реальность работы светодиода при низком прямом токе.Опять же, разница в 7 дБ в усилении средней полосы может вызвать несоответствие частоты кроссовера 2,2: вы стреляете для точки кроссовера 1 кГц, и в итоге вы получаете ниже 500 Гц!

Надлежащая практика проектирования

Очевидно, что CTR, динамическое сопротивление светодиода и паразитный полюс могут влиять на отклик оптопары. Ключевой элемент в улучшении работы любого из этих нарушителей зависит от требуемой производительности. Если во время зарядки аккумуляторов (например, адаптера ноутбука) важен чрезвычайно низкий уровень энергопотребления в режиме ожидания, широкая полоса пропускания, вероятно, не обязательна.Схема справляется с довольно высоким подтягивающим резистором и низким током коллектора. Соответственно низкий CTR, связанный с полюсом низкочастотной оптопары, не повлияет на производительность в конечном итоге, если их естественные вариации хорошо учтены в цикле проектирования.

Но если время отклика и полоса пропускания являются ключевыми элементами спецификации, обязательно выберите низкое значение подтягивающего резистора (1 кОм), чтобы вывести полюс оптопары далеко за пределы точки кроссовера, а также снизить динамическое сопротивление светодиода.В конце концов, как только конструкция заморожена, проектировщик обязан изучить все возможные вариации элементов в зависимости от температуры и дисперсий от партии к партии, чтобы во всех возможных случаях сохранить достаточный запас по фазе. Применение этих правил — часть рецепта беспрепятственного массового производства. п

Список литературы

Для получения подробной информации о методах сборки оптопары, T. Kek, L. Tan, «Stacked LED made Compact Optocouplers», EE Times Asia, апрель 2005 г.

Более подробную информацию о конструкции импульсного источника питания см. В C.Бассо, «Импульсные источники питания: моделирование и практические разработки SPICE», McGraw-Hill, 2008

Конфигурация контактов

, схема, работа и приложения

Оптрон также называется оптоизолятором, оптрон и оптический изолятор — это один из видов полупроводникового устройства, которое позволяет электрическому сигналу передавать между двумя изолированными цепями через свет. Этот компонент состоит из двух частей, таких как светодиод и светочувствительное устройство. Доступны различные типы оптоизоляторов, такие как PC817 IC, MOC3021 IC, MOC363 IC, MCT2E IC и оптопара PC817.


Что такое оптопара PC817?

PC817 IC — это оптрон, состоящий из фототранзистора и ИК-диода. В различных схемах фильтры играют ключевую роль в устранении шума. Когда схема, включающая резистор и конденсатор, всегда устраняет шум из входящего сигнала, однако резистор и номинальный конденсатор часто зависят от входящего сигнала.

Оптопара PC817

Эта схема просто подходит везде, где входящий сигнал включает в себя некоторые данные, однако, когда нам нужно передать сигнал от одного элемента схемы к другому элементу, хотя сигнал содержит шум, поэтому мы должны использовать смесь IR Tx & Rx.

В схеме оптопары PC817 ИК-датчик получает зашумленный сигнал от одной части и передает его в другую, используя ИК-сигнал, так что он работает в соответствии с конструкцией схемы. Микросхема PC817 включает в себя светодиод и фототранзистор, которые оптически соединены вместе. Сигнал может передаваться оптически между сторонами ввода-вывода и выводами без какого-либо физического соединения.

К любому микроконтроллеру или любому устройству постоянного тока с меньшим напряжением он может быть подключен напрямую. С каждой стороны этой ИС входные напряжения будут иметь одинаковый эффект; он просто передаст сигнал на приемник.После этого приемник выдаст логический сигнал как на выходе. Эта микросхема имеет несколько применений из-за ее крошечного размера и возможности управления.

Конфигурация выводов оптопары PC817

Конфигурация выводов оптопары PC817 показана ниже. Эта ИС включает в себя 4 контакта, например, 2 входных контакта и 2 выходных контакта, каждый из которых и его функции обсуждаются ниже.

Схема выводов IC PC817

Вывод1 (анод): В ИС оптопары это вывод анода инфракрасного светодиода (Tx).Этот вывод обеспечивает логический входной сигнал на внутренний ИК-порт.

Вывод 2 (катод): В этой ИС это вывод катода инфракрасного светодиода (Tx). Он обеспечит инфракрасный порт для создания общего заземления через цепь и источник питания

.

Контакт 3 (коллектор): Это контакт отключения IR Tx в оптопаре, который обеспечивает логическое отключение через получение инфракрасного сигнала.

Pin4 (эмиттер): Это контакт GND для IR Rx в IC, и он используется для создания общего GND через схему и источник питания.

Альтернативные ИС PC817 — это 6N136 IC, MOC3041 IC, MOC3021 IC, 6N137 IC и 4N25IC. ИС, эквивалентные PC817 — это PC817A, PC817C, PC817B и PC817D.

Характеристики и характеристики

Технические характеристики оптопары PC817 включают следующее.


  • Прямое напряжение входного диода 1,25 В
  • Максимальный коэффициент тока на клемме коллектора составляет 50 мА
  • Максимальное напряжение коллектор-эмиттер 80В (max)
  • Максимальное напряжение на клеммах коллектора и эмиттера составляет 80 В
  • Максимальный ток коллектора составляет 50 мА
  • Время нарастания is18us
  • Время осени 18us
  • Частота среза 80 кГц
  • Максимальная рабочая температура составляет от -30 до 100 градусов.
  • Рассеиваемая мощность составляет 200 мВт.
  • Внутреннее сопротивление 100 Ом.
  • Температура внутреннего хранения этой ИС колеблется от -55 до 125 градусов.
  • Температурный диапазон оптопары при пайке составляет 260 градусов. При повышении температуры ИС будет повреждена.

Характеристики оптопары PC817 IC включают следующее.

  • Эта ИС включает 4 контакта и доступна в двух корпусах, таких как SMT и DIP
  • Эта ИС включает внутреннюю защиту входа и выхода от гальванической развязки и защищает до 5 кВ.
  • Эта ИС используется с дополнительным резистором в высоковольтных устройствах, чтобы работать через устройства с меньшим напряжением.
  • Эта ИС может работать с любым типом устройства, включая внутренние интерфейсы, такие как микроконтроллеры, устройства TTL, а также с ВЫСОКИМ напряжением постоянного тока через некоторые внутренние резисторы.
  • Оптопара PC817 имеет внутреннюю защиту от обратного тока из-за протекания тока в одну сторону; эта микросхема защищает инфракрасное излучение от любого тока.

Схема оптопары IC PC817

Принципиальная схема оптопары PC817 IC показана ниже.В этой схеме ИС, такая как PC817, является важным компонентом, который используется для переключения цепи постоянного тока.

В вышеупомянутой схеме оптопары используется фототранзистор, и эта схема работает как обычный транзисторный переключатель. В этой схеме используется недорогой фототранзистор на основе оптопары. Управление ИК-светодиодом можно осуществлять с помощью переключателя «S1».

Схема оптопары PC817

После включения переключателя батарея 9 В подает ток на светодиод с помощью резистора 10 кОм.Яркость светодиода можно регулировать с помощью резистора «R1». Если мы изменим значение сопротивления на меньшее, тогда яркость светодиода будет высокой, что приведет к большему усилению транзистора.

На другой стороне схемы фототранзистор может управляться через ИК-светодиод. Как только светодиод излучает ИК-свет, фототранзистор замыкается, и выходное напряжение будет «0», поэтому нагрузка будет отключена, подключенная за ним.

Очень важно помнить, что согласно спецификации IC PC817 ток коллектора транзистора составляет 50 мА.Резистор «R2» обеспечивает выходное напряжение, равное 5 В, а здесь используемый резистор является подтягивающим. В этой схеме оптопара на основе фототранзистора используется через микроконтроллер для обнаружения импульсов, которые в противном случае прерываются.

Оптопара PC817 очень проста в работе, однако ее использование в различных устройствах имеет разные характеристики. Со стороны входа для оптопары нужен резистор, ограничивающий ток, но на выходе нам нужно закрепить вывод логического вывода через вывод питания.Как только инфракрасный сигнал сгенерирован, логическое условие будет изменено с единицы на ноль из-за изменения в текущем потоке.

Как безопасно использовать в цепи в течение длительного времени?

Если вы хотите использовать оптопару PC817 IC в своей схеме очень надежно, рекомендуется всегда придерживаться самых высоких номиналов. Нагрузка не должна превышать 50 мА, как обычный светодиод; внутренний инфракрасный светодиод может быть получен с помощью токоограничивающего резистора на выводе-1, что означает анод или катодный вывод ИК-светодиода.

Устройство не должно работать при температуре ниже -30 градусов по Цельсию и выше 100 градусов по Цельсию. Всегда следует хранить при температуре выше -55 градусов по Цельсию и ниже 125 градусов по Цельсию.

Приложения

Применения оптопары PC817 включают следующее.

  • В цепях изоляции
  • Коммутационные схемы с вводом / выводом микроконтроллера
  • Изоляция сигнала
  • Цепи шумоподавления
  • Регулятор мощности переменного / постоянного тока
  • Надежно использовать благодаря своей функциональности.
  • для передачи сигнала
  • Цепи шумовой связи
  • Используется в качестве переключателя из-за пренебрежения коэффициентом шума
  • Оптопара используется в бытовых приборах для регулирования нагрузок переменного тока путем подачи импульса изменения в пределах частоты, которая обеспечивает возможность управления нагрузкой переменного тока в фиксированном диапазоне.

Таким образом, это все об обзоре спецификации оптопары или оптоизолятора PC817. Эта ИС имеет много преимуществ из-за расширения области Интернета вещей.Поэтому он широко используется для управления различными приборами в повседневной жизни. Эта ИС помогает разрабатывать электронные схемы, где есть вероятность скачков напряжения или скачков напряжения, которые могут повредить компоненты схемы.

Итак, эта ИС помогает изолировать цепь. Кроме того, он также используется для устранения шума из сигнала, отделения постоянного тока и цепей с низким напряжением от переменного тока и цепей с высоким напряжением. Эта ИС также используется для управления переменным напряжением или большим напряжением с помощью небольшого аналогового или цифрового сигнала.Вот вам вопрос, какие типы оптопар доступны на рынке?

66291.PDF

% PDF-1.6 % 3 0 obj > эндобдж 24 0 объект > поток приложение / pdf

  • rap
  • 66291.PDF
  • 2007-07-11T10: 55: 4566291.doc — Microsoft Word2019-09-29T20: 48: 21-05: 002019-09-29T20: 48: 21-05: 00Acrobat PDFWriter 4.05 для Windows NTuuid: a904dff3-f21b-4fc7- 9c49-b9f8ea2cbdd9uuid: 8f506996-4cc8-4e14-b890-10f02b7d23a1 конечный поток эндобдж 5 0 объект > эндобдж 4 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >> эндобдж 18 0 объект > / ProcSet 2 0 R >> / Тип / Страница >> эндобдж 21 0 объект > / ProcSet 2 0 R >> / Тип / Страница >> эндобдж 22 0 объект > поток HWn #}, = dIZ / W ;; ou! Yd_) 3 @ * Vϩ * ^ gJBez | FB.)) d @ Jm> sy6 {ہ .5 # 6 zL0

    Как работает оптопара и основы оптопары

    Резюме

    Оптопара (OC), также называемая оптоэлектронным изолятором или оптопарой, представляет собой устройство, которое передает электрические сигналы в среде света. Обычно он помещает люминатор (инфракрасный светодиод) и светоприемник (светочувствительную полупроводниковую трубку) в одну и ту же оболочку. Когда входной сигнал включен, люминатор излучает свет, а приемник принимает свет и генерирует фототок, который вытекает из выходного конца, тем самым реализуя «электрическое оптико-электрическое» преобразование.Оптопара, использующая свет в качестве среды для передачи входного сигнала на выходной конец, имеет преимущества небольшого размера, длительного срока службы и отсутствия точки контакта. Он широко используется в цифровых схемах из-за его сильной защиты от помех, изоляции между выходом и входом, односторонней передачи сигнала и так далее.

    Каталог


    I Как работает оптопара?

    Соединители передают электрические сигналы в среде света.Они имеют хорошую изоляцию для входных и выходных сигналов, поэтому широко используются в различных схемах. В настоящее время он стал одним из наиболее широко используемых оптоэлектронных устройств. Оптопара обычно состоит из трех частей: светового излучения, приема света и усиления сигнала. Входной электрический сигнал заставляет светодиод излучать свет определенной длины волны, который будет приниматься фотодетектором и затем генерировать фототок, а затем выводиться после дальнейшего усиления.

    На этом завершается преобразование оптико-электрооборудования, которое играет роль входа, выхода и развязки.Из-за того, что взаимодействие между входом и выходом оптопары и передача электрических сигналов является однонаправленной, оптопара имеет хорошую электрическую изоляцию и способность противодействия помехам. Кроме того, поскольку входной конец оптопары представляет собой компонент с низким сопротивлением текущего типа работы, он имеет сильную способность подавления синфазного сигнала.

    Таким образом, он может значительно улучшить отношение сигнал / шум (SNR), когда он используется в качестве элемента развязки оконечных устройств при передаче информации по длинной линии, а также в качестве интерфейсного устройства для изоляции сигналов в компьютерной цифровой связи и в режиме реального времени. контроль.Надежность работы компьютера можно значительно повысить.

    Это видео демонстрирует, как работает оптопара / оптоизолятор.

    II Преимущества оптопары

    Основными преимуществами оптопары являются: односторонняя передача сигнала, полная гальваническая развязка между входными и выходными клеммами, отсутствие влияния выходного сигнала на вход, сильная способность к помехам, стабильная работа, отсутствие контакта, длительный срок службы и высокая эффективность передачи.

    Оптопара — это новое устройство, разработанное в 70-х годах, и теперь оно широко используется в электроизоляции, реле уровня, межкаскадной связи, цепи привода, цепи переключения, прерывателе, мультивибраторе, изоляции сигналов, межкаскадной изоляции, схемах импульсных усилителей, цифровых приборах, дистанционная передача сигналов, усилители импульсов, твердотельные реле (SSR), контрольно-измерительные приборы, оборудование связи и микрокомпьютерные интерфейсы.В монолитном импульсном источнике питания цепь обратной связи с оптической связью может быть построена с использованием линейной оптопары, а рабочий цикл может быть изменен путем регулировки управляющего тока для достижения цели точной стабилизации напряжения.

    Оптопара

    III Типы оптопары

    Существует два типа оптопары: одна — с нелинейно-оптической связью, а другая — с линейной оптической связью.

    Кривая передачи тока нелинейной оптопары нелинейна.Такая оптопара подходит для коммутации передачи сигнала и не подходит для аналоговой передачи. Обычно используемый оптрон серии 4N представляет собой нелинейный оптрон.

    Кривая характеристики передачи тока линейного оптрона близка к прямой, а характеристики линейного оптрона лучше. Его можно изолировать и контролировать по линейным характеристикам. Обычно используются линейные оптопары серии PC817A-C.

    Линейный оптопара обычно используется в импульсных источниках питания.Если используется нелинейная оптопара, это может ухудшить форму колебательного сигнала, а в тяжелых случаях могут возникнуть паразитные колебания, так что частота колебаний от тысяч до сотен Гц будет модулироваться, в свою очередь, низкочастотными колебаниями от нескольких десятков до сотен Гц. Гц. Следствием этого является то, что это будет мешать изображению на цветном телевизоре, цветном дисплее, VCD, DCD и т. Д. При этом снизится нагрузочная способность блока питания. При обслуживании цветных телевизоров, дисплеев и других импульсных источников питания, если оптопара повреждена, ее необходимо заменить линейной оптопарой.

    Наиболее часто используемые 4-контактные линейные оптопары: PC817A, PC111, TLP521 и так далее. Обычно используемые 6-контактные линейные оптопары включают: LP632, TLP532, PC614, PC714, PS2031 и так далее. И обычно используемые 4N25, 4N26, 4N35, 4N36 не подходят для использования в импульсных источниках питания, потому что эти четыре типа оптопар являются нелинейными оптопарами.

    Линейная схема оптопары

    Существует так много видов и типов оптопар. В руководстве по оптоэлектронным данным более тысячи типов, которые обычно можно классифицировать по следующим методикам:

    Разделен на внешнюю оптическую оптопару (также называемую оптоэлектронным детектором прерывателя) и внутреннюю оптическую оптопару.Внешние оптические оптопары можно разделить на пропускающие и отражающие оптопары.

    A. Выход светочувствительного устройства, включая фотодиод, фотоистор, фотоэлемент, оптический тиристор и т. Д.

    B. Триодный выход NPN, включая вход переменного тока, вход постоянного тока, дополнительный выход и т. Д.

    C. Выход триода Дарлингтона, включая вход переменного тока, вход постоянного тока.

    D. Выход логического элемента, включая выход элемента управления, выход триггера Шмидта, выход с тремя состояниями и т. Д.

    E.Выход с низкой проводимостью (Выходной низкий уровень)

    F. Оптический релейный выход (Ron <10 Ом)

    G. Выходная мощность (IGBT / MOSFET)

    Разделен на коаксиальный, UPRND, TO, плоский корпус, патч-пакет, оптоволоконную передачу и т. Д.

    Разделен на цифровую оптопару (выход OC gate, выход Totem Pole, трехступенчатый выход затвора и т. Д.) И линейную оптопару (малый дрейф, высокий линейный тип, широкополосный тип, одинарное питание, дублированное питание и т. Д.)

    Разделен на низкоскоростной оптрон (фотоистор, фотоэлемент и т. Д.) И высокоскоростной оптрон (светочувствительный диод, светочувствительная интегральная схема и т. Д.))

    Разделены на одноканальные, двухканальные и многоканальные оптопары.

    Разделен на оптопару с общей изолированной изоляцией (обычно заземление OCA <5000 В) и изолированную оптрону высокого напряжения (10 кВ, 20 кВ, 30 кВ и т. Д.)

    Разделен на оптрон с низким напряжением питания (обычно 5-15 В) и оптрон с высоким напряжением питания (обычно> 30 В).

    IV Конструкция

    Основные характеристики оптоэлектронной связи следующие:

    Внутреннее устройство оптрона

    • Сопротивление изоляции между входными и выходными клеммами обычно превышает 10000 МОм, а сопротивление напряжению обычно может превышать 1 кВ, а некоторые могут даже достигать 10 кВ.

    • Поскольку оптический приемник может принимать только информацию об источнике света, в противном случае он не может этого сделать, при передаче сигнала от источника света на оптический приемник не возникает явления обратной связи, и выходной сигнал не влияет на входной сигнал.

    • Поскольку светоизлучающее устройство (инфракрасный диод GaAs) представляет собой устройство, управляемое током с полным сопротивлением, а шум представляет собой сигнал напряжения микротока с высоким внутренним сопротивлением, коэффициент подавления синфазного сигнала оптопары очень велик.Следовательно, оптопара может хорошо подавлять помехи и устранять шум.

    • Легко сочетается с логической схемой.

    • Высокая скорость отклика. Постоянная времени оптопары обычно составляет микросекунды или даже наносекунды.

    • Бесконтактный, долгий срок службы, малый размер, ударопрочность.

    V Характеристики

    Основным преимуществом оптопары является односторонняя передача сигнала, входной и выходной конец полностью обеспечивают электрическую изоляцию, сильную защиту от помех, длительный срок службы и высокую эффективность передачи.Он широко используется в преобразовании уровня, изоляции сигнала, межкаскадной изоляции, коммутационной схеме, дистанционной передаче сигнала, усилении импульсов, твердотельном реле, приборе, оборудовании связи и микрокомпьютерном интерфейсе.

    Поскольку входной импеданс оптопары меньше, чем у обычного источника помех, напряжение помех на входном конце оптопары невелико, ток, который он может обеспечить, невелик, что непросто сделать полупроводниковый диод излучающим свет.Поскольку корпус оптопары герметичен, на него не влияет внешний свет. Сопротивление изоляции оптопары очень велико (около 1012 Ом), а изолирующая емкость очень мала (около нескольких пФ), поэтому она может предотвратить электромагнитные помехи, вызванные соединением цепей. Линейный оптопара работает, добавляя управляющее напряжение к входному концу оптопары.

    На выходе пропорционально создается напряжение для дальнейшего управления следующим этапом схемы.Линейный оптопара состоит из светодиода и фотоистора. Оптопара управляется током и требует достаточно большого тока для включения светодиода. Если входной сигнал слишком мал, светодиод не загорится, а его выходной сигнал будет искажен. В импульсном источнике питания, особенно в цифровом импульсном источнике питания, линейная оптопара может использоваться для формирования цепи обратной связи оптопары. Рабочий цикл можно изменить, регулируя управляющий ток для достижения цели точной стабилизации напряжения.

    Волоконно-оптический соединитель с полой сердцевиной на фотонно-кристаллах

    VI Технические параметры

    Основными техническими параметрами оптопары являются: прямое падение напряжения на светодиодах VF, прямой ток IF, коэффициент передачи тока CTR, сопротивление изоляции между входным и выходным каскадом, коллектор- напряжение обратного пробоя эмиттера V (BR) CEO, падение напряжения насыщения коллектор-эмиттер VCE (sat). Кроме того, при передаче цифровых сигналов следует учитывать такие параметры, как время нарастания, время спуска, время задержки и время хранения.

    Коэффициент передачи тока — важный параметр оптопары, который обычно выражается коэффициентом передачи постоянного тока. Отношение равно процентному соотношению выходного постоянного тока IC и входного постоянного тока IF, когда выходное напряжение остается постоянным.

    В большинстве оптопар используется фотоистор, CTR которого находится в диапазоне от 20% до 300% (например, 4N35), а PC817 составляет от 80% до 160%). Оптопары Дарлингтона (такие как 4N30) могут достигать 100–5000%.Это указывает на то, что для того же выходного тока последний требует только меньший входной ток. Таким образом, есть некоторое сходство между параметрами hFE транзистора и параметрами CTR. Получена типичная характеристическая кривая CTR-IF линейного оптопара и обычного оптопара.

    Характеристическая кривая CTR-IF обычной оптопары является нелинейной, и нелинейные искажения особенно серьезны, когда IF мала, поэтому она не подходит для передачи аналогового сигнала.Характеристическая кривая CTR-IF линейной оптопары имеет хорошую линейность, особенно когда сигнал мал, коэффициент передачи переменного тока (ΔCTR = ΔIC / ΔIF) очень близок к коэффициенту передачи постоянного тока (CTR). Следовательно, он подходит для передачи аналогового сигнала напряжения или тока и может обеспечивать линейную зависимость выходного и входного сигнала. Это его важная характеристика.

    Основная цель использования оптопары — обеспечить изоляцию между входной и выходной цепями.При проектировании схемы необходимо соблюдать следующие принципы: Выбранная оптопара должна соответствовать национальным и международным стандартам для изолированного напряжения пробоя. Оптопары серии 4N (например, 4N25, 4N26, 4N35) производства британской компании Isocoman и Motorola в США широко используются в Китае. Учитывая коммутационные характеристики такой оптопары, ее линейность невысока, и она подходит для передачи цифровых сигналов (высокого и низкого уровня), которые могут использоваться для развязки выхода одиночного чипа.Используемые оптопары должны иметь высокий коэффициент связи.

    VII Пример применения октопары

    Давайте возьмем 6-контактную оптопару TLP641J в качестве примера, чтобы объяснить ее принцип.

    TLP641J

    Тиристор с оптическим управлением соединен с инфракрасным светодиодом на основе арсенида галлия. Контакты 1 и 2 — светодиоды. Когда подается напряжение, светоизлучающий диод испускает свет определенной длины волны для запуска тиристора, управляемого светом.Оптический тиристор отличается тем, что фотодиод встроен в область затвора, а источник сигнала запуска изолирован от основной цепи.

    Ключевым моментом является высокая чувствительность триггера. Ток срабатывания тиристорного регулятора с оптическим управлением снимается с помощью фотогенерируемого носителя в устройстве. Светоуправляемый тиристор переводится из выключенного состояния во включенное состояние. Чтобы улучшить чувствительность триггера оптического тиристора, в области затвора часто используется структура затвора или структура затвора с двойным усилением.Структура короткого замыкания катод-эмиттер часто используется для обеспечения высокой скорости нарастания напряжения перезарядки. Оптические тиристоры малой мощности часто используются с гальванической развязкой для обеспечения триггера контрольного полюса для больших тиристоров, а также для реле, автоматического управления и т. Д. Оптические тиристоры большой мощности в основном используются для передачи HVDC.

    TLP641J

    Когда к контактам 1 и 2 добавляется источник питания 5 В или более, люминотрон может светиться и переводить управляемый светом тиристор во включенное состояние.В то же время контакты 5 и 4 образуют сопротивление, значение сопротивления которого составляет около 10 кВ. Когда 1 и 2 не добавляют напряжения, тогда 4 и 5 можно рассматривать как бесконечное сопротивление.

    PC817

    PC817 — широко используемый линейный оптрон. Он часто используется в качестве соединителя в различных функциональных схемах, требующих большей точности. Он имеет функцию полной изоляции цепи верхнего и нижнего уровня, которая не имеет взаимного влияния.

    При включении входного сигнала светоизлучающее устройство излучает свет, который попадает на светоприемник.После приема света светоприемник подводит выходной фототок с выходного конца, тем самым реализуя «электрическое оптико-электрическое» преобразование.

    Схема оптопары

    PC817

    Обычные оптопары могут передавать только цифровые сигналы (сигналы переключения) и не подходят для передачи аналоговых сигналов. Линейные оптопары — это новый тип оптоэлектронных изоляторов, которые могут передавать непрерывно изменяющиеся аналоговые сигналы напряжения или тока.Таким образом, при изменении входного сигнала будет создаваться соответствующий оптический сигнал, который заставляет оптический транзистор иметь различную проводимость и выходное напряжение или ток.

    Оптопара

    PC817 может не только выполнять роль обратной связи, но и выполнять изолирующую роль.

    Светодиод прямого тока

    Цепь реле управления оптической связью

    Ⅷ FAQ

    1. Как работает оптопара?

    При использовании оптопары, когда на светодиод подается электрический ток, излучается инфракрасный свет, который проходит через материал внутри оптоизолятора.Луч проходит через прозрачный зазор и улавливается приемником, который преобразует модулированный свет или ИК-излучение обратно в электрический сигнал.

    2. Объясните, почему в схемах управляемого выпрямителя используется оптопара?

    В этом приложении оптопара используется для обнаружения срабатывания переключателя или другого типа цифрового входного сигнала. Это полезно, если обнаруживаемый переключатель или сигнал находится в электрически зашумленной среде.

    3.Как выбрать оптопару?

    Основными критериями выбора являются напряжение коллектор-эмиттер VCEO номинальное напряжение между коллектором и эмиттером; коэффициент передачи тока IC / IF, тип с низким входом, усиление на выходе транзистора Дарлингтона с большим током, количество каналов и тип корпуса.

    4. Где используется оптопара?

    Оптопары

    могут использоваться отдельно в качестве переключающих устройств или использоваться с другими электронными устройствами для обеспечения изоляции между цепями низкого и высокого напряжения.Обычно эти устройства используются для переключения ввода / вывода микропроцессора. Контроль мощности постоянного и переменного тока.

    5. Как сделать схему оптрона?

    На выходной стороне, поскольку есть гальваническая развязка, нам нужно разместить источник питания так, чтобы нагрузка, в данном случае, могла загореться светодиод. Итак, мы подключаем источник питания 3 В к коллектору, и он включает светодиод. Вот как работает схема оптопары.

    6.Почему в реле используется оптопара?

    В хорошо зарекомендовавшей себя схеме управления реле используется оптопара для изоляции заземления и шумовой связи между низковольтной сигнальной цепью цифрового управления (слева) и реле в качестве нагрузки (справа). … Это, в свою очередь, активирует реле.

    7. Каковы недостатки оптопары?

    Это небольшое и легкое устройство. Недостатки: низкая скорость. Возможность подключения сигналов для сигналов большой мощности.

    8. Каковы особенности оптопары?

    Оптопара или оптоизолятор состоит из излучателя света, светодиода и светочувствительного приемника, который может быть одним фотодиодом, фототранзистором, фоторезистором, фото-тиристором или фото-триаком, и основные операции разобраться с оптопарой очень просто.

    9. В чем разница между оптопарой и оптоизолятором?

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

    10. Почему в ИИП используется оптопара?

    Конструкции преобразователей мощности

    SMPS зависят от обратной связи об их выходном напряжении для поддержания регулирования. Этот сигнал обратной связи обычно проходит через оптрон для поддержания гальванической развязки между первичной и вторичной сторонами.


    Рекомендация по книге

    — от Inc Vishay Intertechnology (Автор)

    В этой книге по усовершенствованным схемам оптоизоляции для нелинейных приложений в технике рассматриваются две отдельные инженерные и научные области и представлены передовые методы анализа схем оптоизоляции, которые охватывают широкий спектр инженерных приложений.В книге с помощью теории Флоке анализируются оптоизолирующие схемы как линейные и нелинейные динамические системы и их предельные циклы, бифуркация и устойчивость предельных циклов. Кроме того, обсуждается широкий спектр бифуркаций, связанных с системами оптоизоляции: касп-катастрофа, бифуркация Баутина, бифуркация Андронова-Хопфа, бифуркация Богданова-Такенса (BT), бифуркация сворачивания Хопфа, бифуркация Хопфа-Хопфа ), и седло-петля, или гомоклиническая бифуркация. Теория Флоке помогает анализировать современные оптоизолирующие системы.Теория Флоке — это исследование устойчивости линейных периодических систем в непрерывном времени. Другой способ описания теории Флоке — это изучение линейных систем дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами. Система оптоизоляции демонстрирует богатое разнообразие динамических режимов, включая простые колебания, квазипериодичность, бистабильность между периодическими состояниями, сложные периодические колебания (включая тип смешанного режима) и хаос. Путь к хаосу в этой оптоизолирующей системе включает аттрактор тора, который дестабилизируется и распадается на фрактальный объект, странный аттрактор.Книга уникальна тем, что делает упор на практические и инновационные инженерные приложения. К ним относятся оптопары в различных топологических структурах, пассивные компоненты, консервативные элементы, рассеивающие элементы, активные устройства и т. Д. В каждой главе концепция развивается от основных предположений до конечных инженерных результатов. Научное обоснование объясняется на начальном и продвинутом уровнях и тесно связано с математической теорией. Книга в первую очередь предназначена для новичков в линейной и нелинейной динамике и передовых схемах оптоизоляции, а также для инженеров-электриков и электронщиков, студентов и исследователей-физиков, которые прочитали первую книгу «Применение нелинейных схем оптоизоляции в технике».Он идеально подходит для инженеров, которые не имели формального обучения нелинейной динамике, но теперь хотят преодолеть разрыв между инновационными схемами оптоизоляции и передовыми методами математического анализа.

    — Предложить Алуф (Автор)


    Соответствующая информация о «Принципах работы оптопары и основных принципах работы оптопары»

    О статье «Как работает оптопара и основы оптопары». Если у вас есть лучшие идеи, не стесняйтесь писать свои мысли в следующей области комментариев.Вы также можете найти больше статей об электронных полупроводниках через поисковую систему Google или обратиться к следующим статьям по теме.

    Альтернативные модели

    Деталь Сравнить Производителей Категория Описание
    Производитель.Номер детали: 94HAB16T Сравнить: Текущая часть Производитель: Grayhill Категория: DIP / SIP-переключатели Описание: Переключатель DIP SP16T 16 Отвертка для промывки 0.03A, 30 В постоянного тока, штекеры для ПК, 10000 циклов, трубка со сквозным отверстием, 2,54 мм,
    Номер детали: CRD16RM0CB Сравнить: 94HAB16T против CRD16RM0CB Производители: C&K Components Категория: DIP / SIP-переключатели Описание: Переключатель DIP SP16T 16 Отвертка для промывки 20VAC 20VDC 0.4 ВА Штыри для ПК 30000 Цикл 2,54 мм трубка со сквозным отверстием
    Номер детали: CD16RM0AK Сравнить: 94HAB16T VS CD16RM0AK Производители: C&K Components Категория: DIP / SIP-переключатели Описание: Переключатель DIP SP16T 16 Отвертка для промывки 20VAC 20VDC 0.4 ВА Штыри для ПК 20000 Циклы Трубка со сквозным отверстием 2,54 мм
    Номер детали: CRD16RM0AK Сравнить: 94HAB16T VS CRD16RM0AK Производители: C&K Components Категория: DIP / SIP-переключатели Описание: Переключатель DIP SP16T 16 Отвертка для промывки 20VAC 20VDC 0.4 ВА Штыри для ПК 30000 Циклы Трубка со сквозным отверстием 2,54 мм

    Как это работает и многое другое

    Что такое оптопара , Как разработчик печатных плат, инженер или любитель, у вас есть широкий выбор переключателей, реле и соединителей для настройки вашей печатной платы.При наличии всех компонентов и опций для печатных плат, доступных на рынке, трудно решить, какая из них лучше всего подойдет для вашего проекта.

    Например, вам может быть интересно, что делает оптопара и чем она отличается от любого другого реле. Это то, что следующее руководство надеется разъяснить. В нем мы рассмотрим оптопару, ее различные типы и то, как она может принести пользу вам и вашему проекту.

    Что такое оптопара

    Оптопары известны под разными именами.Вы можете называть его оптоизолятором, оптопарой, оптическим соединителем, оптическим изолятором или просто оптопарой. Некоторые люди могут даже называть их вариантами. Тем не менее, оптопары — это интегрированные электронные компоненты. Как правило, самые основные типы состоят из прямоугольного корпуса с четырьмя штифтами. Каждый вывод — это подкомпонент. Первый вывод — это анод , второй — катод , третий — коллектор , и четвертый — эмиттер .

    LTV-816 1-канальный оптоизолятор

    Источник: Wikimedia Commons

    Кроме того, в углу основного корпуса рядом с первым штифтом имеется круглая выемка.Это позволяет нам идентифицировать разные контакты. На корпусе также есть текст с номером детали оптопары. Соответственно, мы используем его для определения типа оптопары, а также находим данные производителя.

    Тем не менее, оптопара — это, по сути, твердотельное реле, которое соединяет две отдельные электронные схемы. Первая цепь будет подключаться через первые два контакта (контакты 1 и 2), а вторая цепь будет подключаться к последним двум контактам (контакты 3 и 4).Это позволяет первой схеме управлять второй схемой.

    Оптопару легко спутать с интегральной схемой / микросхемой (ИС) из-за ее внешнего вида. Это особенно актуально для оптронов TRIAC.

    Электронные микросхемы на белом фоне

    Как работает оптопара?

    Мы можем использовать оптрон для передачи электронных сигналов между двумя изолированными цепями. Это один из наиболее важных его атрибутов.Иногда в одной цепи могут возникать скачки напряжения и шум. Без изолирующей цепи оптопары эти нарушения могут распространиться на вторую цепь и вызвать разрушение. Оптопара предотвращает повреждение обеих цепей.

    Кроме того, оптопара будет пропускать электроны только в одном направлении из-за ее полупроводниковых материалов. Следовательно, это позволяет двум взаимосвязанным цепям использовать разные напряжения и токи.

    Кроме того, он позволяет расширить возможности вашего устройства.Во многом это связано с тем, как он обеспечивает гальваническую развязку между двумя отдельными цепями. Например, мы могли бы добавить транзистор во вторую схему, не мешая первой в двухконтурной конфигурации. Это позволит вам контролировать еще более высокие значения напряжения и тока. Более того, это потенциально может позволить вам автоматизировать управление цепями, добавляя электронные компоненты.

    Устройство оптопары Оптопары

    бывают самых разных типов и конфигураций.Однако, чтобы упростить понимание, мы сосредоточимся в основном на версии с фототранзистором.

    Принципиальная схема оптопары на фототранзисторе

    Источник: Wikimedia Commons

    На приведенной выше схеме показан фототранзистор, соединяющий две цепи. Если вы внимательно посмотрите на фототранзисторную часть схемы, вы заметите, что слева есть светодиодный символ:

    Изображение светодиода

    Источник: Wikimedia Commons

    Напротив, справа есть символ транзистора:

    Изображение символа транзистора

    Источник: Wikimedia Commons

    Из приведенных выше цифр легко заметить, что фототранзистор представляет собой модифицированную версию обычного транзистора.Более того, вы можете понять, почему мы называем (третий и четвертый) выводы на стороне транзистора коллекторами и эмиттерами . Кроме того, вы также можете понять, почему мы называем первый и второй выводы анодом и катодами .

    Транзисторы обычно имеют три вывода. Однако здесь есть небольшая разница. Базовый вывод в схеме обычного транзистора отсутствует в схеме фототранзистора. Это связано с тем, что транзистор в оптроне работает несколько иначе.Вместо использования электронных сигналов от базового вывода транзистор в оптроне использует свет светодиода.

    Свет исходит от светодиода и попадает на транзистор, включая его и позволяя току течь в главной электрической цепи. Они реагируют на входной оптический сигнал, а не только на входной электрический ток. Оптопары бывают двух распространенных топологий. Внутренние компоненты могут располагаться друг над другом или рядом друг с другом.

    Топологии оптопары

    Источник: Wikimedia Commons

    Хотя мы не можем видеть внутреннюю работу фототранзистора (если он не полупрозрачный), мы можем создать свою собственную, используя простую схему.Мы рассмотрим это далее в этом руководстве. Но сначала давайте рассмотрим другие типы оптронов.

    Типы оптопар

    Оптопара удерживается между парой пинцета.

    Существует шесть наиболее распространенных типов транзисторов. Их:

    • Резистивная оптопара: Это были самые ранние оптопары. В качестве источников света они используют лампы накаливания, неоновые лампы и инфракрасные светодиоды на основе GaAs. Кроме того, в качестве материала транзистора используется сульфид кадмия.Люди также называют эти типы оптронов vactrols.
      Поскольку это более старые светочувствительные устройства, они немного медленнее, чем более современные формы оптопар. Следовательно, они почти устарели.
    • Диодная оптопара: Диодная оптопара использует инфракрасные светодиоды на основе арсенида галлия для источников света и кремниевые фотодиоды в качестве рецепторов. Это делает их самыми быстрыми типами оптронов, особенно когда в них используются PIN-диоды.
    • Транзисторный оптрон: Как и в диодных оптопарах, в качестве источников света используются инфракрасные светодиоды на основе GaAs.Однако в качестве датчиков они используют либо биполярные кремниевые фототранзисторы, либо фототранзисторы Дарлингтона. Это делает их скорость передачи данных и время отклика более высокими, чем у резистивных оптопар, но медленнее, чем у диодных оптопар.
    • Оптоизолированный SRC: Оптоизолированный SRC использует инфракрасные светодиоды вместе с кремниевыми выпрямителями. Их скорость передачи может отличаться. Однако они не так быстры, как диодные оптопары в любой конфигурации. Тем не менее, у них все еще приличное время отклика и скорость передачи данных.
    • Оптоизолированный TRIAC: В оптопарах этих типов в качестве датчика используется триод для переменного тока (TRIAC). Это в дополнение к их инфракрасному светодиоду на основе GaAs в качестве источника света. Хотя у них невысокая скорость передачи, у них очень высокие текущие коэффициенты передачи.
    • Твердотельное реле: В твердотельных реле в качестве источников света используется набор инфракрасных светодиодов на основе GaAs. Кроме того, они используют стек фотодиодов, которые управляют либо парой полевых МОП-транзисторов, либо одиночным IGBT в качестве датчиков.Они могут иметь очень высокие скорости передачи и неограниченные коэффициенты передачи тока.

    Как создать простую схему оптопары

    Оптопара, удерживаемая пинцетом перед печатной платой

    Список деталей:
    • Светозависимый резистор (LDR) 50-100 кОм
    • 3 В 0,02 А Белый светоизлучающий диод (светодиод)
    • 2 В 0,02 А Красный светоизлучающий диод (светодиод)
    • Батарея 9 В x 2
    • Переключатель
    • Резистор 300 Ом
    • Резистор 150 Ом x 2 (или резистор 300 Ом)

    Пояснения и инструкции:

    Красный светодиод и оптопара

    В этой простой оптроне используется простой светозависимый резистор (LDR) и белый светодиод.LDR меняет сопротивление нагрузки в зависимости от освещенности. Таким образом, в темноте он имеет очень высокое сопротивление. И наоборот, когда мы выставляем его на яркий свет, он имеет слабое сопротивление. В этом контексте он будет работать как наш фотодиод.

    В первичной цепи нам понадобится белый светодиод, который имеет падение напряжения 3 вольта и потребляет 0,02 ампера. Далее мы будем использовать 9-вольтовую батарею в качестве источника питания и управлять схемой с помощью переключателя. Поскольку для белого светодиода требуется ток 3 В, нам понадобится резистор с падением напряжения 6 В.Таким образом, резистор должен иметь сопротивление 300 Ом ((9В — 3В) ÷ 0,02А).

    Итак, ваша первичная цепь будет состоять из батареи, которая подключается к переключателю, резистору и белому светодиоду. Вы можете использовать макетную плату или провод для соединения компонентов. В целом это будет нашей цепью управления.

    У нас будет красный светодиод с падением напряжения 2 В и электрическим током 0,02 А во вторичной цепи.

    Мы будем использовать его как индикатор, чтобы показать, когда цепь работает.Кроме того, мы подключим LDR к этой цепи. Очевидно, что LDR должен располагаться рядом с белым светодиодом.

    LDR обеспечит сопротивление примерно 70 Ом, когда мы выставим на него свет светодиода. Вам нужно будет подключить LDR к красному светодиоду. Для питания вторичной цепи воспользуемся еще одной 9-вольтовой батареей. Опять же, нам понадобится резистор для падения напряжения, чтобы светодиод мог работать эффективно. Мы предлагаем использовать два резистора на 150 Ом. Впрочем, одного резистора на 300 Ом тоже подойдет.

    Тем не менее, когда вы закончите сборку схемы, вам нужно будет обмотать черной лентой LDR и белый светодиод. Вы должны убедиться, что вы их подключили. Это заблокирует рассеянный свет в комнате. Как вариант, вы можете проверить схему в полностью темной комнате.

    Когда вы нажимаете кнопку первичного контура (входного контура), включается белый светодиод. Затем он направит свет на LDR, который включит красный светодиод в выходной цепи. Свет от белого светодиода действует как электрический сигнал в выключателе.Этот проект достаточно прост, чтобы проиллюстрировать внутреннюю работу оптопары. Однако вы можете улучшить его, добавив инфракрасный излучатель вместе с приемником. Вместо видимого света в этом проекте будет использоваться инфракрасный свет.

    Применение оптопары

    Маленькая печатная плата в сборе с ИС, конденсатором, оптопарой и другими полупроводниками

    Теперь, когда мы понимаем, как работают оптопары, теперь мы можем изучить, где их можно применить.Мы можем использовать оптопары как простые переключатели, активируемые светом. Однако какое электронное оборудование и устройства им подойдут лучше всего? Вот список того, где мы могли бы использовать оптопары:

    • Соленоидное управление
    • Управление двигателем
    • Диммеры ламп накаливания
    • Микропроцессоры
    • Балласты ламп
    • Обнаружение переменного тока
    • Изоляция напряжения
    • Электромагнитный переключатель
    • Микроконтроллеры
    • 9015r 9015r 9015r 9015r

      Набор оптронов

      Почему вы хотите использовать оптопары вместо электромеханических реле или переключателей? Вот лишь некоторые из преимуществ:

      • Они облегчают одностороннюю передачу электрических сигналов
      • Оптопары делают ваши проекты более надежными, делая их устойчивыми к помехам
      • Они могут облегчить электрическую изоляцию между несколькими цепями
      • Оптопары могут разделить входные и выходные разделы вашего проекта, таким образом упрощая поиск и устранение неисправностей
      • Они уменьшают внешние выходные сигналы на входной части вашей схемы
      • Оптопары позволяют управлять большими цепями переменного тока с помощью небольших цифровых сигналов
      • Позволяют передавать аналоговый сигнал между двумя отдельными цепями
      • Они позволяют сопрягать высоковольтные компоненты с низковольтными устройствами.
      • Оптопары могут помочь уменьшить или полностью устранить электрические шумы сигналов.
      • Позволяют разрабатывать и создавать электронные устройства, более устойчивые к скачкам напряжения питания, скачкам напряжения и т. Д. удары молнии

      Заключение

      В приведенном выше тексте мы предоставили легкое для понимания и подробное руководство по оптопарам.Если вы дошли до этого раздела руководства, значит, вы лучше разбираетесь в оптронах. Тем не менее, мы надеемся, что это руководство было для вас полезным. Как всегда, спасибо за чтение.

      .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *