Оптрон схема. Оптопара PC817: схема включения, характеристики и применение в электронике

Как работает оптопара PC817. Какие основные характеристики имеет оптрон PC817. Как правильно подключить оптопару PC817 в схеме. Для чего применяется оптрон PC817 в электронных устройствах.

Принцип работы оптопары PC817

Оптопара PC817 представляет собой оптоэлектронный прибор, состоящий из двух основных элементов:

• Светодиод-излучатель
• Фототранзистор-приемник

Принцип работы оптопары PC817 основан на преобразовании электрического сигнала в световой и обратно. Как это происходит?

1. На вход оптопары подается электрический ток, который заставляет светодиод излучать инфракрасный свет.
2. Световой поток попадает на фототранзистор через прозрачную оптическую среду.
3. Под действием света фототранзистор открывается и начинает пропускать ток в выходной цепи.

Таким образом, входной и выходной сигналы оказываются гальванически развязанными, что обеспечивает надежную электрическую изоляцию.

Основные характеристики оптрона PC817

Оптопара PC817 обладает следующими ключевыми параметрами:

• Максимальное напряжение изоляции: 5000 В
• Входной ток светодиода: 20-50 мА
• Выходное напряжение коллектор-эмиттер: до 80 В
• Выходной ток коллектора: до 50 мА
• Время включения/выключения: 3-18 мкс
• Коэффициент передачи тока: 50-600%

Какие преимущества дают эти характеристики? Высокое напряжение изоляции позволяет использовать оптрон для гальванической развязки высоковольтных цепей. Малые времена переключения обеспечивают работу на частотах до сотен кГц. А широкий диапазон коэффициента передачи тока дает возможность применять PC817 для усиления слабых сигналов.

Схема включения оптопары PC817

Для корректной работы оптопары PC817 необходимо обеспечить правильное подключение входных и выходных цепей. Типовая схема включения выглядит следующим образом:

[Здесь можно было бы вставить простую схему включения PC817]

На входе оптопары устанавливается токоограничивающий резистор R1. Его номинал рассчитывается по формуле:

R1 = (Uвх — Uпр) / Iвх

Где: Uвх — входное напряжение Uпр — прямое падение напряжения на светодиоде (≈1,2 В) Iвх — требуемый входной ток (обычно 5-20 мА)

На выходе фототранзистора в простейшем случае подключается нагрузка. Для линейного режима работы можно использовать схему с общим эмиттером и резистором в цепи коллектора.

Применение оптрона PC817 в электронике

Благодаря своим характеристикам, оптопара PC817 находит широкое применение в различных электронных устройствах:

• Гальваническая развязка цифровых и аналоговых сигналов
• Интерфейсы передачи данных с изоляцией
• Управление силовыми ключами и реле
• Схемы защиты от перенапряжений
• Импульсные источники питания
• Измерительная техника

Оптроны также активно используются в промышленной автоматике, телекоммуникационном оборудовании, медицинских приборах и других областях, где требуется надежная электрическая изоляция цепей.

Преимущества использования оптопары PC817

Применение оптрона PC817 в электронных схемах дает ряд важных преимуществ:

• Высокая электрическая изоляция входа и выхода
• Защита низковольтных цепей от высокого напряжения
• Подавление помех и наводок
• Согласование уровней сигналов
• Возможность управления высоковольтными нагрузками
• Малые габариты и невысокая стоимость

Эти достоинства делают оптопару PC817 очень востребованным компонентом в современной электронике. Она позволяет повысить надежность и помехозащищенность устройств.

Особенности применения оптрона PC817

При использовании оптопары PC817 следует учитывать некоторые нюансы:

• Необходимость токоограничивающего резистора на входе
• Зависимость коэффициента передачи от температуры
• Влияние частоты на параметры
• Ограниченное быстродействие по сравнению с цифровыми изоляторами

Как обеспечить стабильную работу оптрона PC817? Рекомендуется использовать схемы термокомпенсации, ограничивать максимальную рабочую частоту, применять быстродействующие схемы управления. При правильном применении оптопара PC817 способна обеспечить надежную гальваническую развязку в широком диапазоне условий эксплуатации.

Альтернативы оптопаре PC817

Хотя PC817 является одной из самых распространенных оптопар, существуют и другие варианты:

• 4N35 — популярная альтернатива с похожими характеристиками
• TLP521 — быстродействующий оптрон от Toshiba
• HCPL-3700 — высокоскоростная оптопара от Avago
• MOC3041 — оптопара с симисторным выходом для управления нагрузкой переменного тока

При выборе оптрона следует ориентироваться на конкретные требования схемы — напряжение изоляции, быстродействие, линейность передаточной характеристики и другие параметры. В большинстве случаев PC817 оптимально сочетает характеристики и доступность.

Устройство и принцип действия оптронов. Структурная схема оптронов — Студопедия

Поделись  

Оптронами называют такие оптоэлектронные приборы, в которых имеются источник и приемник излучения (светоизлучатель и фотоприемник) с тем или иным видом оптической и электрической связи между ними, конструктивно связанные друг с другом.

Принцип действия оптронов любого вида основан на следующем. В излучателе энергия электрического сигнала преобразуется в световую, в фотоприемнике, наоборот, световой сигнал вызывает электрический отклик.

Практически распространение получили лишь оптроны, у которых имеется прямая оптическая связь от излучателя к фотоприемнику и, как правило, исключены все виды электрической связи между этими элементами.

По степени сложности структурной схемы среди изделий оптронной техники выделяют две группы приборов. Оптопара (говорят также «элементарный оптрон») представляет собой оптоэлектронный полупроводниковый прибор, состоящий из излучающего и фотоприемного элементов, между которыми имеется оптическая связь, обеспечивающая электрическую изоляцию между входом и выходом. Оптоэлектронная интегральная микросхема представляет собой микросхему, состоящую из одной или нескольких оптопар и электрически соединенных с ними одного или нескольких согласующих или усилительных устройств.

Таким образом, в электронной цепи такой прибор выполняет функцию элемента связи, в котором в то же время осуществлена электрическая (гальваническая) развязка входа и выхода.

В структурной схеме на рис. 1 входное устройство служит для оптимизации рабочего режима излучателя (например, смещения светодиода на линейный участок ватт-амперной характеристики) и преобразования (усиления) внешнего сигнала. Входной блок должен обладать высоким КПД преобразования, высоким быстродействием, широким динамическим диапазоном допустимых входных токов (для линейных систем), малым значением «порогового» входного тока, при котором обеспечивается надежная передача информации по цепи.

Рис 1. Обобщенная структурная схема оптрона

Назначение оптической среды — передача энергии оптического сигнала от излучателя к фотоприемнику, а также во многих случаях обеспечение механической целостности конструкции.

Принципиальная возможность управления оптическими свойствами среды, например, с помощью использования электрооптических или магнитооптических эффектов, отражена введением в схему устройства управления, В этом случае мы получаем оптрон с управляемым оптическим каналом, функционально отличающийся от «обычного» оптрона: изменение выходного сигнала может осуществляться как по входу, так и по цепи управления.

В фотоприемнике происходит «восстановление» информационного сигнала из оптического в электрический; при этом стремятся иметь высокую чувствительность и высокое быстродействие.

Наконец, выходное устройство призвано преобразовать сигнал фотоприемника в стандартную форму, удобную для воздействия на последующие за оптроном каскады. Практически обязательной функцией выходного устройства является усиление сигнала, так как потери после двойного преобразования очень значительны. Нередко функцию усиления выполняет и сам фотоприемник (например, фототранзистор).

Электрические схемы и выходные характеристики оптронов с фоторезистором (а), фотодиодом (б) и фототиристором (в): 1 — полупроводниковый светоизлучающий диод; 2 — фоторезистор; 3 — фотодиод; 4— фототиристор; U и I — напряжение и ток в выходной цепи оптрона.

Пунктирные кривые соответствуют отсутствию тока во входной цепи оптрона, сплошные — двум разным значениям входных токов.



Оптрон схема включения

В практике работы судового электромеханика часто возникают проблемы, связанные с необходимостью включении внешних устройств от электронных приборов, контролирующих тс или иные параметры судовой силовой установки, либо в передаче сигналов от внешних устройств в электронные системы сигнализации и контроля. Ток, потребляемый обмоткой такого реле, обычно гораздо выше тока, потребляемого всей остальной частью схемы. В случае выхода реле из строя его ремонт или замена представляют значительную трудность из-за малых габаритов и напряжения питания катушки, отличного от применяемых в других судовых устройствах, что не позволяет подобрать аналог из ЗИПа. С целью преодолении указанных трудностей предлагается использовать на выходе электронных устройств контроля и управления оптронные развязки, что позволяет отказаться от использования силовых транзисторов и реле в выходных каскадах.

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.

Содержание:

• Использование термина
• Форум АСУТП
• Оптрон PC817 схема включения, характеристики
• Научный форум dxdy
• Оптопара принцип работы, оптроны принцип работы
• Резисторная оптопара
• Оптрон PC817 нестандартная схема включения.
• Включение и применение оптопар

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК ПРОВЕРИТЬ ОПТОПАРУ ? Мой способ 😉

Использование термина

Купил себе пару оптронов PC, начал разбираться. Где то вычитал что входное напряжение 5 в. Поставил сопротивление на ОМ, подключил. Светодиод на выходе светит очень слабо, наверное оптрон не открылся полностью. Уменьшил сопротивление вдвое, диод загорелся ярче, но не на полную. Поняв что я ничего не понимаю решил обратится к вам, как расчитать токоограничивающий резистор на входе обтрона? Пересобра схему, но на выходе поменял полярность, теперь светит вроде как надо.

Gres пишет: По графикам из даташита, максимально откроется транзистор при токе светодиода около 20 mA. За вас посчитают здесь. Я на 12 вольтовой линии использую 10к резисторы. Вполне зватает для создания нужного уровня на выходе.

Я планирую использовать их для нажатия кнопки на пульте дистанционного управления шлагбаумом, там нагрузки нет никакой, должно работать.

Всем спасибо за помощь. Потому что база-эмиттерный и база-коллекторный переходы по сути своей одинаковые. А различаются только проводимостью площадью. Поэтому при смене полярности получается » хреновый» транзистор с коэффициентом 2 — 5, а не — как обычно. Что такое Ардуино? Войдите или зарегистрируйтесь , чтобы получить возможность отправлять комментарии 9 ответов [ Последнее сообщение ].

Зарегистрирован: Извиняюсь за глупые вопросы. Войдите или зарегистрируйтесь , чтобы получить возможность отправлять комментарии. По графикам из даташита, максимально откроется транзистор при токе светодиода около 20 mA. Gres пишет:. И кстати, они обычно в качестве силовых ключей не применяются. Электропочта для связи:.

Форум АСУТП

Применение в тиристорных схемах коммутации переменного напряжения. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Оптроны MOC, MOC, MOC представляют собой идеальный элемент для оптической гальванической развязки изоляции низковольтной управляющей части схемы и силового тиристорного ключа. Они рассчитаны на напряжение между низковольтной и высоковольтной частями В. Максимальное напряжение в закрытом состоянии В. Их конструктивное исполнение позволяет обеспечить расстояние между дорожками низковольтной и высоковольтной частей на печатной плате в соответствии со стандартами США, Евросоюза, России и других стран.

Скорость включения оптрона зависит от значения входного тока. Типичные значения времени включения t=5 10 мкс. Время выключения оптрона.

Оптрон PC817 схема включения, характеристики

Состояние отпатрулирована. В РО с закрытым оптическим каналом излучатель и приёмник света прочно склеены друг с другом прозрачным клеем и помещены в оптически непрозрачный корпус. В РО с открытым каналом излучатель и приёмник монтируются на общем основании, а оптический канал замыкается через внешнюю среду. Функционально РО представляет собой электрическое сопротивление , управляемое током , протекающим через излучатель. В отсутствие тока через излучатель темновое сопротивление [note 1] фоторезистора постоянному току составляет от единиц МОм до сотен ГОм [2]. При облучении приёмника светом излучателя проводимость фоторезистора растёт пропорционально освещённости его поверхности, которая в свою очередь пропорциональна силе света излучателя [note 2]. В отличие от фотодиодов и фототранзисторов , фоторезисторы способны управлять линейными цепями и постоянного, и переменного тока [1] , при этом допустимые напряжения на фоторезисторе могут достигать сотен В [2]. Паразитная ёмкость фоторезистора ограничивает частотный диапазон вторичной цепи звуковыми и ультразвуковыми частотами. Поэтому ещё в е годы РО были вытеснены с рынка быстродействующими диодными и транзисторными оптопарами оптронами. Благодаря удачному сочетанию гальванической развязки, малых искажений и простоты схемотехнических решений РО продолжают использоваться как регулирующие элементы управляемые сопротивления в студийном звуковом оборудовании, в гитарных усилителях и в аналоговых синтезаторах.

Научный форум dxdy

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка.

Войти или зарегистрироваться. Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой.

Оптопара принцип работы, оптроны принцип работы

Оптрон MOC применяется для управления симисторными и тиристорными ключами. Схема коммутации нагрузки в момент перехода сетевого напряжения через ноль минимизирует уровень создаваемых устройством помех. Основные характеристики оптрона MOC Оптрон MOC M в большинстве случаев также может заменить сходные оптроны этой серии с большим необходимым током управления:. Одна из областей применения оптронов — бесконтактное управление высоковольтными цепями, работающими на переменном или пульсирующем токе.

Резисторная оптопара

Что такое оптопара — электронно-оптический аппарат прибор , в котором присутствуют источник светового излучения и приемник того же излучения — фотоприемник, которые в свою очередь связаны конструктивно электрическими и оптическими связями. В практическом применении наибольшего распространения нашли оптроны в последнее время приобрели название оптопары , в которых нет электрических связей между приемником и излучателем, а есть только оптическая связь. По сложности составляющих структурных схем в оптронных изделиях различают 2 группы приборов:. Рисунок 1 — Общий вид оптопары в герметичном корпусе. Принцип действия оптопары для всех видов фотоприемников и излучательных элементов практически одинаковый и состоит в следующем: формируемый электрический сигнал на входе в излучатель, трансформируется в поток света, который далее принимается фотоэлементом и меняет проводимость последнего — меняя его сопротивление.

По степени сложности структурной схемы среди изделий оптронной техники выделяют две группы приборов. Оптопара (говорят также » элементарный.

Оптрон PC817 нестандартная схема включения.

Экспериментируя с оптронами — хотел при помощи обратной связи на основе одной PC сделать генератор. Пришла идея включить оптопару по схеме чтобы она имитировала работу тиристора. Точнее сказать RS триггера.

Включение и применение оптопар

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 🔨 БЛИНКЕР НА ОПТОПАРЕ 💡 Очень Простая Схема из Четырех деталей

MOC может использоваться как маломощный симистор с оптической развязкой управляющей цепи или же в качестве драйвера для управления мощными симисторами. MOC относится к серии оптосимисторов со встроенной » Zero crossing circuit » — схемой, разрешающей открытие симистора только в момент прохождения напряжением «0», что значительно понижает помехи, возникающие при включении мощных нагрузок. Внутренне оптопара состоит из светодиода и фототранзистора, никак не связанных электрически, благодаря чему н.. Симистор — отличная замена электромеханическим реле, в случае если необходимо коммутировать н.. MOC может использоваться как маломощный симистор с оптической развязкой управляющей цепи или же в качестве др.. Максимальное коммутируемое напряжение — В, ток — до 60мА.

Купил себе пару оптронов PC, начал разбираться. Где то вычитал что входное напряжение 5 в.

Прибор представляет собой светодиод и фототранзистор, совмещенные в одном корпусе и имеющие между собой оптическую связь. Основное отличие от диодных оптронов — большая чувствительность меньший управляющий ток за счет внутреннего усиления и зачастую больший нагрузочный ток. Некоторые транзисторные приборы имеют отдельный вывод базы, что позволяет управлять транзисторным ключом как оптически током через светодиод , так и электрически. Схемы включения транзисторных оптронов обычно применяются с общим коллектором или общим эмиттером. Приборы разделяются на низковольтные и высоковольтные. На них падение напряжения в открытом состоянии может достигать 1…5 В. Основные параметры распространенных транзисторных оптопар.

Оптрону не хватает входного тока? Метрология, КИП и датчики. Правила форума. Для оптрона видимо не хватает тока.

Как работает оптопара | ОРЕЛ

Необходимо защитить чувствительные низковольтные компоненты и изолировать цепи на печатной плате? Оптопара может сделать эту работу. Да будет свет! Это устройство позволяет передавать электрический сигнал между двумя изолированными цепями с двумя частями: светодиодом, излучающим инфракрасный свет, и светочувствительным устройством, обнаруживающим свет от светодиода. Обе эти части содержатся в традиционном черном ящике с парой контактов для подключения. На первый взгляд, оптопару легко спутать с интегральной схемой (ИС).

Эта симисторная оптопара выглядит как интегральная схема. (Источник изображения)

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.

Как работает оптопара. (Источник изображения)

Фоточувствительное устройство по умолчанию обычно не подключено, чтобы обеспечить максимальную чувствительность к инфракрасному свету. Он также может быть подключен к земле с помощью внешнего резистора для более высокой степени контроля над чувствительностью переключения.

Оптопара эффективно изолирует выходную и входную цепи. (Источник изображения)

Это устройство в основном работает как переключатель, соединяя две изолированные цепи на вашей печатной плате. Когда ток перестает течь через светодиод, светочувствительное устройство также перестает проводить ток и выключается. Все это переключение происходит через пустоту из стекла, пластика или воздуха без каких-либо электрических частей между светодиодом или светочувствительным устройством. Все дело в свете.

Преимущества и типы

Если вы разрабатываете электронное устройство, которое будет восприимчиво к скачкам напряжения, ударам молнии, скачкам напряжения и т. д., вам понадобится способ защиты низковольтных устройств. При правильном использовании оптопара может эффективно:

• Удаление электрических помех из сигналов
• Изолировать низковольтные устройства от высоковольтных цепей
• Позволяет использовать небольшие цифровые сигналы для управления большими переменными напряжениями

Оптопары бывают четырех конфигураций. Каждая конфигурация использует один и тот же инфракрасный светодиод с другим светочувствительным устройством. К ним относятся:

Photo-Transistor и Photo-Darlington , которые обычно используются в цепях постоянного тока, и Photo-SCR и Photo-TRIAC , которые используются для управления цепями переменного тока.

Четыре типа оптопары. (Источник изображения)

Если вы любите приключения, вы даже можете сделать самодельную оптопару из некоторых запасных частей. Просто объедините светодиод и фототранзистор внутри отражающей пластиковой трубки.

Самодельная оптопара всего из трех простых деталей. (Источник изображения)

Типичные области применения

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:

• Переключение ввода/вывода микропроцессора
• Регулятор мощности постоянного и переменного тока
• Защита оборудования связи
• Регулировка электропитания

В этих приложениях вы столкнетесь с различными конфигурациями. Некоторые примеры включают:

Оптотранзисторный переключатель постоянного тока

Эта конфигурация будет обнаруживать сигналы постоянного тока, а также позволяет управлять оборудованием с питанием от переменного тока. MOC3020 идеально подходит для управления сетевым подключением или подачи стробирующего импульса на другой фототриак с токоограничивающим резистором.

(Источник изображения)

Симисторная оптопара

Эта конфигурация позволит вам управлять нагрузками с питанием от переменного тока, такими как двигатели и лампы. Он также способен работать в обеих половинах цикла переменного тока с обнаружением пересечения нуля. Это позволяет нагрузке получать полную мощность без значительных скачков тока при переключении индуктивных нагрузок.

(Источник изображения)

Руководство по компоновке печатных плат

Перед добавлением оптопары в топологию печатной платы примите во внимание следующие три рекомендации:

• Держите соединения заземления оптопары отдельно

Стандартная оптопара имеет два контакта заземления: один для светодиода, а другой для фоточувствительного устройства. Соединение обоих этих заземлений вместе откроет вашу чувствительную схему для любого шума от внешнего заземления. Во избежание этого всегда создавайте две точки подключения: одну для внешних заземляющих контактов, а другую для входных заземляющих проводов.

• Выберите правильное значение токоограничивающего резистора

Выбор токоограничивающего резистора, работающего при минимальном значении оптопары, приведет к нестабильному поведению. Также можно выбрать резистор, обеспечивающий слишком большой ток, который приведет к срабатыванию светодиода. При выборе значения для вашего резистора обязательно найдите значение минимального прямого тока из диаграммы коэффициента передачи тока в техническом описании вашей оптопары. У Vishay есть отличное руководство о том, как читать техническое описание оптопары здесь.

• Знайте, какой тип оптопары вам нужен

Не все оптопары созданы одинаковыми, и вам необходимо выбрать правильный тип для вашего приложения. Например, Opto-Triac используется, если вам нужно управлять нагрузкой переменного тока. Опто-Дарлингтоны предназначены только для небольших входных токов. Если все, что вам нужно, это стандартная изоляция входа, то обычная оптопара PC817 справится с этой задачей. Эту статью от Nuts and Volts определенно стоит прочитать, чтобы понять типы и различия оптронов.

Библиотеки оптопар в EAGLE

Управляемые онлайн-библиотеки Autodesk EAGLE включают целую категорию оптопар для использования в вашем следующем проекте. Это лучше, чем создавать свои собственные пакеты и символы с нуля! Чтобы использовать эту библиотеку, убедитесь, что файл optocoupler.lbr активирован в панели управления Autodesk EAGLE, как показано ниже. Если это так, то у вас будет доступ ко всем этим устройствам в следующий раз, когда вам нужно будет добавить компонент.

Готовы приступить к изоляции цепей и защите низковольтных устройств? Загрузите Autodesk EAGLE бесплатно сегодня, чтобы начать использовать прилагаемые библиотеки оптопары!

Входные цепи оптопары для ПЛК

Рис. 1

Автор: Льюис Лофлин

Здесь я представлю входные цепи программируемого логического контроллера (ПЛК) с использованием оптопары. Мы используем эти устройства для сопряжения высоковольтных датчиков с логикой низковольтного микроконтроллера и для изоляции чувствительных цепей от помех.

Я также рассмотрю концепции ИСТОЧНИК и СТОК .

На рис. 1 показана типичная 6-контактная оптопара. Они также могут быть поверхностного монтажа. Все они содержат светодиодный эмиттер и многие фототранзисторные выходы.

Рис. 2

На рис. 2 показаны лишь некоторые из множества типов оптронов. Нижние два часто используются в качестве вывода, а верхние два могут быть любыми.

Рис. 3

Рис. 3 иллюстрирует типичную оптопару биполярного транзистора к микроконтроллеру.

Рис. 4

На рис. 4 показано, как собрать собственную оптопару со светодиодом и фототранзистором.

Рис. 5

h21AA1 — очень полезное устройство, поскольку двойные светодиоды, расположенные «спина к спине», упрощают проектирование схем, поскольку нам не нужно беспокоиться о полярности входа.

Рис. 6

На рис. 6 показана так называемая конфигурация SINK . Это относится к текущему пути относительно входа ПЛК. (Это действительно упрощено.)

U1 — открытый сток или коллектор, в данном случае датчик Холла. Когда магнит включает датчик Холла, открывается путь к земле через выходной контакт. Когда U1 включен, один из светодиодов включается, включая транзистор. 5-вольтовый микроконтроллер считывает это как замыкание переключателя.

Переключение на стороне заземления входа ПЛК.

Рис. 7

На рис. 7 показана конфигурация SOURCE . Когда U3 включен, он включает PNP-транзистор, завершающий путь тока через h21AA1 на землю. Переключение происходит на положительной стороне питания входа ПЛК.

Рис.