Схема подключения оптопары. Оптопара PC817: принцип работы, характеристики и применение

Что такое оптопара PC817. Как устроена и работает оптопара PC817. Какие основные характеристики у оптопары PC817. Где применяется оптопара PC817. Как правильно проверить оптопару PC817. Какие существуют схемы включения оптопары PC817.

Что такое оптопара PC817 и как она устроена

Оптопара PC817 представляет собой электронный компонент, состоящий из светодиода и фототранзистора, объединенных в одном корпусе. Светодиод и фототранзистор оптически связаны, но электрически изолированы друг от друга.

Основные элементы конструкции PC817:

• Светодиод (излучатель)
• Фототранзистор (приемник)
• Прозрачный оптический канал между ними
• Корпус с 4 выводами

Светодиод и фототранзистор разделены прозрачным изолирующим материалом, обеспечивающим передачу света, но блокирующим электрический ток. Это позволяет гальванически развязать входную и выходную цепи.

Принцип работы оптопары PC817

Принцип действия оптопары PC817 основан на преобразовании электрического сигнала в световой и обратно. Работа происходит в следующей последовательности:

1. На вход (светодиод) подается электрический сигнал
2. Светодиод преобразует электрический сигнал в световое излучение
3. Свет проходит через прозрачный оптический канал
4. Фототранзистор воспринимает световой поток и преобразует его обратно в электрический сигнал на выходе

Таким образом, входной и выходной сигналы электрически не связаны, что обеспечивает гальваническую развязку цепей.

Основные характеристики оптопары PC817

Ключевые параметры оптопары PC817:

• Максимальный прямой ток светодиода: 50 мА
• Максимальное обратное напряжение светодиода: 6 В
• Максимальное напряжение коллектор-эмиттер: 35 В
• Максимальный ток коллектора: 50 мА
• Коэффициент передачи тока (CTR): 50-300%
• Время включения/выключения: 4/3 мкс
• Напряжение изоляции: 5000 В

Важнейшим параметром является коэффициент передачи тока (CTR), показывающий отношение выходного тока к входному. Для PC817 он составляет 50-300%, что обеспечивает хорошее усиление сигнала.

Области применения оптопары PC817

Благодаря своим свойствам, оптопара PC817 широко используется в различных электронных устройствах и системах:

• Гальваническая развязка в импульсных источниках питания
• Передача сигналов между цепями с разными уровнями напряжений
• Защита входов микроконтроллеров и других чувствительных схем
• Управление силовыми ключами и реле
• Преобразование логических уровней
• Детектирование нулевого перехода в системах управления

Оптопара PC817 особенно часто применяется в импульсных блоках питания для гальванической развязки цепи обратной связи. Это позволяет безопасно передавать сигнал с выхода на вход преобразователя.

Схемы включения оптопары PC817

Существует несколько базовых схем включения оптопары PC817:

1. Простейшая схема включения:

— Вход подключается к светодиоду через токоограничивающий резистор
— Коллектор фототранзистора подтягивается к питанию через резистор
— Выходной сигнал снимается с эмиттера

2. Инвертирующая схема:

— Коллектор подтягивается к питанию
— Выход снимается с коллектора
— При открытии транзистора выходной сигнал инвертируется

3. Схема с общим эмиттером:

— Эмиттер заземляется
— Коллектор подтягивается к питанию
— Выход снимается с коллектора
— Обеспечивает усиление входного сигнала

Выбор конкретной схемы зависит от требований к передаче, инверсии и усилению сигнала в конкретном применении.

Как проверить работоспособность оптопары PC817

Для проверки оптопары PC817 можно использовать несколько методов:

1. Проверка мультиметром:

— Прозвонить светодиод в прямом направлении

— Измерить сопротивление фототранзистора при освещенном и затемненном светодиоде
— Исправный транзистор должен изменять сопротивление

2. Проверка простым пробником:

— Подать ток на светодиод через резистор
— Подключить светодиод индикации к выходу фототранзистора
— При исправной оптопаре индикатор должен загораться

3. Проверка специализированным тестером:

— Позволяет автоматически проверить все параметры
— Измеряет коэффициент передачи тока
— Определяет быстродействие оптопары

При отсутствии специального оборудования достаточно простой проверки мультиметром для определения работоспособности оптопары PC817.

Альтернативы и аналоги оптопары PC817

Существуют различные аналоги PC817 от других производителей:

• SFH618 (Siemens)
• TLP521-1 (Toshiba)
• LTV817 (Liteon)
• 4N25 (Fairchild)
• MOC3021 (ON Semiconductor)

Основные отличия аналогов могут заключаться в следующих параметрах:

• Коэффициент передачи тока (CTR)
• Быстродействие
• Максимальные рабочие напряжения и токи
• Напряжение изоляции

При выборе альтернативы важно учитывать конкретные требования схемы и сравнивать характеристики компонентов по даташитам.

Типичные неисправности оптопары PC817

Основные виды отказов оптопары PC817:

• Пробой изоляции между входом и выходом
• Деградация светодиода и снижение яркости
• Повреждение фототранзистора из-за перегрузки
• Обрыв внутренних соединений
• Нарушение герметичности корпуса

Как определить неисправность оптопары PC817?

• Отсутствие изменения выходного сигнала при подаче входного
• Появление электрической связи между входом и выходом
• Значительное снижение коэффициента передачи тока
• Нестабильная работа или самопроизвольное срабатывание

При обнаружении подобных симптомов рекомендуется заменить оптопару для обеспечения надежной работы устройства.

Оптрон (оптопара) PC817: datasheet, характеристики и схемы

Популярность оптрона на транзисторе pc817 — очень велика. Он входит почти в любой импульсный элемент питания с гальваникой и с обратной связью.

Устройство обладает вполне удобным корпусом. Расстояние между выводами составляет 2,54 мм, ряды находятся на расстоянии друг от друга 7,62 мм.

Основным изготовителем PC817 является фирма Sharp, остальные фабрики электроники производят pc817 аналоги. Кстати, делая ремонт различной электроники, люди часто натыкаются в первую очередь на заменители, например, SFH618 от Сименс или TLP521-1 от Тошиба. Есть также двойной и тройной варианты оригинала: PC827 и PC837.

Но выгоднее применять не многоканальный заменитель, а определенное число PC817.

Схема подключения PC817

Она является обычной, как и для всех транзисторных оптронов. Входной ток должен быть ограничен. Для этого можно использовать резистор. Выходной ток также не должен превышаться.

Pc817 схему включения 372 можно увидеть на рисунке:

Pc817 характеристики на русском

Параметры светового диода PC817:

• Прямонаправленный ток — 50 мА.
• Максимальный ток прямого направления — 1 А.
• Напряжение, направленное в обратную сторону — 6 В.
• Рассеянная мощность — 70 МВт.

Параметры фототранзистора PC817

Параметры у него такие:

• Напряжение между коллектором и эмиттером составляет 35 В.
• Эмиттера-коллектора — 6 В.
• Коллекторный ток — 50 мА.
• Рассеянная коллекторная мощность — 150 мВт.

Нужно не забывать об еще одном важном параметре. Он называется коэффициентом передачи тока, CTR. Единицей его измерения являются %. В обозначении оптрона в pc817 datasheet он соответствует букве, идущей за главным кодом, как и в остальных оптронах pc817 и полупроводниках.

Тестер оптронов

Форумы радиолюбителей часто содержат такое мнение, что, раз элемент стоит недорого, то зачем нужна pc817 проверка. Достаточно его просто вовремя менять.

На самом деле все не совсем так. Нужно понимать, сгорел оптрон или нет, чтобы сделать вывод, повредилось ли что-нибудь еще. Бывает так, что и новые оптопары горят, так как у них есть заводской брак.

Как проверить pc817? Для этого проводят прозвон светового диода с помощью тестера. Сначала выясните, есть ли короткое замыкание в транзисторе. После — пропустите ток через световой диод и убедитесь в открытии транзистора.

Создать простой прибор для тестирования оптронов можно в домашних условиях. Для этого вам понадобятся:

1. Светодиоды — 2 штуки.
2. Кнопки — 2 штуки
3. Резисторы — 2 штуки.

Световые диоды должны соответствовать силе тока от 5 до 20 мА и напряжению примерно 2 В. При этом на двух резисторах должно быть сопротивление в районе 300 В.

Источником питания тестера является Usb-порт с напряжением 5 В. Но можно использовать и 3-4 батарейки 2А. Подойдут и батарейки 9-12 В, или источник питания с таким же напряжением. Только здесь придется сделать пересчет сопротивлений двух резисторов.

Теперь рассмотрим, как работает оптопара, основываясь на разных экспериментах.

Исследования работы оптрона

Для проведения эксперимента нам понадобится несколько приборов:

1. Осциллограф.
2. Генератор.
3. Мультиметр (2 штуки).
4. Макетная плата.

К входу оптрона нужно подать сигнал определенного вида. При выходе его необходимо изучать указанными приборами.

Суть первого испытания состоит в том, что нужно подать линейно увеличиваемое напряжение. Его источником является блок питания с шагом 0,1 В. Замер производится с помощью цифровых мультиметров около входа и выхода.

После — такая же процедура проводится с участием осциллографа и генератора. Там формируется сигнал, амплитуда которого равна 5 В.

Что представляет собой оптопара

Перед нами одноканальное устройство, его оптический канал — закрыт. Он состоит из светового диода и фотографического транзистора, которые находятся в корпусе smd. Они, как правило, находятся в большей части импульс-блоков питания в обособленной цепи, где применяется обратная связь. Гальваническая развязка в таких схемах pc817 должна быть идеальной.

Где используется оптопара

Устройство применяется наряду с бюджетными контроллерами наподобие Arduino, Raspberry Pi. С его помощью передают контрольные сигналы (включение и выключение) в системах со слабым токам, по аналогии с электронным реле.

Цоколевка

С распиновкой РС817 все более или менее понятно. Устройство помещается в 4-контактный корпус DIP. Для него применяется и поверхностный, и дырочный монтаж.

В одном из контактов есть вдавленная точка, указывающая на анод светового диода изнутри. Нумерация ножек осуществляется по часовой стрелки. Вторым по счету идет катод. Выводы номер 3 и 4 являются эмиттером и коллектором.

Современные варианты прибора были с хорошим результатом протестированы в соответствии с международными стандартами. Они безопасны в эксплуатации и трудно воспламеняемы, как указано в pc817 даташит.

Как самостоятельно сделать простые устройства на оптроне

Вы можете встретить оптопару pc817 в телефонной зарядке или компьютерном блоке питания, поэтому добыть ее — совсем не трудно. На ее основе собирается простая светодиодная мигалка, имеющая стробоскопический эффект.

Нужно иметь при себе:

1. Деталь для питания с напряжением 4,2 В.
2. Световой диод с любым окрасом.
3. Резисторы с сопротивлениями 5,6 и 1 кОм, соответственно.
4. Оптрон на транзисторе pc817.
5. Конденсатор с емкостью 220 мкФ и напряжением 10 В.

Первым делом нужно рассмотреть саму оптопару. В нее входят 2 детали, которые соединяет оптическая связь. Иными словами, при подаче напряжения на световой диод, происходит открытие внутреннего транзистора.

Имейте в виду, что точка является первым отсчетным контактом. Внутри самого элемента этих контактов — 4. 1 и 2 относятся к входу, через который подключают внутренний световой диод. А 3 и 4 являются выходом.

Используя этот простейший радиоэлемент, создается элементарный генератор с повторяющимися импульсами. Схему не надо настраивать и устанавливать туда полностью исправные элементы. Сборку делают путем навесного монтажа, не используя плату.

1. Зажмите оптрон зажимом и припаяйте 2 резистора.
2. Затем сделайте припайку светового диода. Имейте в виду, он включается полярно.
3. После этого — запаяйте конденсатор.
4. Следующий этап — создание соединительных дорожек из луженых проводов.
5. Припаяйте контакты детали для питания.
6. Если мигалка начала выполнять свою функцию (то есть мигать), значит, она исправна.
7. Емкость конденсатора нужна непосредственно для регулировки частоты мигания.
8. При проблемах с запуском проверьте, соблюдается ли полярность всех деталей. Исключение составляют резисторы.

Применить эту простейшую схему можно в разных областях.

Все мы знаем, что в большинстве промышленных приборов очень важно вовремя обнаружить напряжение сети изолированно. С помощью изоляции здесь нужно предотвратить протекание тока (постоянного или переменного) от 1-й половины конструкции к другой, а также, обеспечить передачу сигнала и мощности.

Благодаря изоляции можно развязать разницу потенциалов, добиться устойчивости устройства к помехам и защитить его от сильных перепадов напряжений. Как правило, чтобы обнаружить напряжение, нужны оптроны с постоянным или переменным током. Их нужно установить на пути, где проходит сигнал.

Ни в коем случае не допускается прикосновение к плате, когда прибор уже включен. Это приводит к ударам током.

Как соорудить детектор сети с переменным током

В оптроне PC817B есть инфракрасный световой диод, который связан оптикой с фотографическим транзистором. Тот, в свою очередь, помещен в дип-корпус с 4 контактами. Стандартное изоляционное напряжение при входе-выходе равно 5 кВ, у коллектора-эмиттера — до 80 В, CTR может составить до 600% при токе входа 5мА.

В схеме не обязателен трансформатор с переменным током. Для снижения напряжения используется последовательный конденсатор, который подключается напрямую к сети с напряжением 220 В. Для выпрямления напряжения переменного тока применяется диод, а итоговое напряжение при постоянном токе — корректируется конденсатором.

Стабилитрон является предварительным стабилизатором, чтобы полностью защитить цепь. При обрыве на конденсаторе, например, при случайном перегорании резистора, напряжение конденсатора не превышает 5 В. Поэтому конденсатор фильтра не может взорваться.

Итоговый вход провоцирует появление низкого выходного сигнала во время подходящего сопряжения с внешней конструкцией, где есть подтягивающий резистор. Если же питание отключается, появляется высокоуровневый выходной сигнал.

Можно создать и улучшенный вариант такого сетевого детектора, который будет подстроен под цифровую технику. Понятно, что самым элементарным и безопасным способом определить электричество в сети, используя микроконтроллер. Здесь не обойтись без оптрона. Для безопасного подключения pc817 такого высокого напряжения (220 в) к оптопаре, нужно ограничение тока. Из-за его величины должна быть учтена номинальная резисторная мощность.

Для плавного стабильного выхода неизменного тока, к примеру, если речь идет о микроконтроллере GPIO, нужна небольшая доработка схемы. Здесь не имеет большого значения емкость конденсатора. Она может находиться в пределах от 2 до 10 мкФ.

Применение 2-направленной оптопары

Есть еще 1 актуальный вариант — применение 2-направленной оптопары. По-другому она называется оптроном переменного тока. Она включает пару внутренних световых диодов. Они направлены противоположно. Одна из таких моделей — h21AA1.

Благодаря конструкции задуманного детектора-универсала мониторить сигнал, идущий под высоким напряжением, становится проще. Она помогает обеспечить формирование цифрового сигнала выхода с гальваникой. В схеме отсутствуют дорогостоящие элементы. Ее можно собрать в течение часа.

В проект входят 2 важных фрагмента. Один из них производит обработку входа высокого напряжения, второй — изолирует низковольтную секцию от высоковольтной. А для усиления защиты цепи — не обойтись без предохранителя и металло оксидного варистора.

В основе вариатора — находится металлооксид. Он является резистором, который зависит от напряжения. Он своеобразен и защищает схемы от превышенного напряжения. Благодаря ему и снижаются колебания этого показателя.

При обычных условиях варистор обладает большим сопротивлением, но при повышении подключенного напряжения, по сравнению с ограничением вариатора, оно сразу уменьшается. Варистор без труда подключается между фазой и нулем, но лишь вслед за предохранителем. Тогда, если произойдет короткое замыкание варистора, за счет предохранителя произойдет отключение устройства от сети.

Возможно использование подтягивающего резистора для микроконтроллеров, где внутри отсутствует данный элемент. Мало того, при помощи двухконтактной перемычки включается или выключается корректирующий конденсатор, если это необходимо.

Итоговый несглаженный сигнал выхода — не идеально ровный, но его колебания — не больше 500 мВ. Вход в этой оптопаре подключается к напряжению сети, которое обрабатывается схемой делителя емкостей потенциала. Наибольшее возможное коммутационное напряжение оптрона равно 30 В, а транзистор, который подключается к выходу оптрона, способен выдержать силу тока до 10 мА.

Один из примеров использования датчика — когда он является цепью сброса в момент включения в сеть. Второй вариант — это аварийная система подачи тока, сигнализация на микроконтроллере или схема идентификатора сбоя/возобновления питания.

Заключение

Оптрон также может использоваться нестандартно, не только в качестве генератора периодичных сигналов, но и как реле триггера RS с возможностью фиксации состояния. Эта деталь не является редкой или дорогой, каждый ходовой импульсный блок питания включает ее. Она отлично справляется со своей задачей — создавать обратную связь, и эффективно функционирует в комплекте с другим распространенным радиоэлементом — TL431.

Купить оптрон PC817 можно на АлиЭкспресс по ссылке.

Видео про PC817:

Как выглядит оптопара.

Оптопара PC817 принцип работы и очень простая проверка

Инструкция

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

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

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

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

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

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

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

Инструкция

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

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

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

Обычно оптроны и оптопары используют с целью гальванической развязки

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

Модифицированный вариант пробника для проверки оптронов

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

Данный принцип можно использовать для проверки практически любого оптрона:

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

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

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

Печатную плату и прошивку можно скачать по ссылке выше.

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

Внешний вид пробника:

Схема данного пробника очень проста:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Добавить в избранное Понравилось +73 +105

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

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

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

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

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

Оптопара (Оптрон) PC817

Краткие характеристики:

Корпус компактный:

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

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

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

Кроме одинарного оптрона PC817 выпускаются и другие варианты:

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

Проверка оптопары

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

Вариант на макетной плате

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

Первый вариант схемы

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

Поэтому чтобы не возникало путаницы я изменил схему на следующую;

Второй вариант схемы

Второй вариант работал правильно но неудобно было распаять стандартную панельку

под микросхему

Панелька SCS- 8

Третий вариант схемы

Самый удачный

Uf — напряжение на светодиоде при котором начинает открываться фототранзистор.

в моем варианте Uf = 1.12 Вольт.

В результате получилась такая очень простая конструкция.

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

С помощью цифрового мультиметра:

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

Тестер оптронов и микросхем 555

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

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

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

Тематические материалы:

Частотный преобразователь Руководство по наладке и эксплуатации модуля мониторинга mcx “Monitor Module” на базе серии контроллеров mcx Инструкция автоматики вентиляции контроллера данфосс мсх Фильтры для частотных преобразователей Конструкция и область применения высокочастотных фильтров синфазных помех Частотный преобразователь Частотный преобразователь 220 в выход 380 Газоанализатор эсса со сн4 Понятие и назначение мемориального ордера на предприятии Мемориальный ордер Как распознать покупателя-мошенника в интернет-магазине? Выгодные партнерские программы для заработка в интернете — рейтинг самых надежных и прибыльных

Обновлено: 17. 01.2022

103583

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

Как подключить реле через оптопару

54 Комментарии

В следующем посте описывается, как управлять реле с помощью изолированного метода или через устройство оптопары. Мы изучим три метода: первый метод заключается в подключении реле непосредственно к выходным контактам оптопары, второй метод заключается в использовании внешних транзисторов PNP, а третий метод заключается в использовании внешних транзисторов NPN. В обсуждаемых принципиальных схемах можно использовать любую стандартную оптопару, такую ​​как PC817, TIL111 или MCT2E.

Вопрос задал один из заинтересованных участников этого блога, мисс Винита.

Прежде чем изучать предлагаемую конструкцию, давайте сначала разберемся, как работает оптопара.

Как работает оптопара

Оптопара — это устройство, в котором светодиод и фототранзистор помещены в герметичный, водонепроницаемый и светонепроницаемый корпус в виде 8-контактной ИС (напоминающей ИС 555). ).

Светодиод подключается к паре выводов, а три вывода фототранзистора подключаются к трем другим назначенным выводам.

Идея работы реле с оптопарой проста, все дело в обеспечении входного постоянного тока от источника, который необходимо изолировать от выводов светодиода через ограничительный резистор (как мы обычно делаем с обычными светодиодами) и переключать фототранзистор в ответ на приложенные входные триггеры.

Описанное выше действие включает внутренний светодиод, свет которого улавливается фототранзистором, заставляя его проводить через соответствующие выводы.

Выход фототранзистора обычно используется для управления предшествующим изолированным каскадом, например каскадом управления реле.

Подключение реле непосредственно к оптопаре

На следующей принципиальной схеме показано, как можно подключить реле напрямую к коллектору внутреннего транзистора оптрона.

Помните, хотя приведенная выше схема подключения выглядит простой и легкой, необходимо следить за тем, чтобы сопротивление катушки реле было не ниже 300 Ом, иначе оптопара может нагреться и выйти из строя.

Итак, если вы хотите использовать приведенную выше конфигурацию и подключить реле напрямую к оптопаре, вам необходимо сначала измерить сопротивление катушки реле и убедиться, что оно выше 300 Ом.

Это связано с тем, что большинство оптронов не могут работать с током более 50 мА в качестве тока нагрузки, поэтому катушка реле должна иметь относительно высокое сопротивление, чтобы она не пропускала ток более 30 или 40 мА.

Следующие концепции показывают, как драйвер реле может быть сконфигурирован с оптопарой, использующей транзисторы. Как показано на следующих принципиальных схемах, драйвер реле может состоять из транзистора NPN или транзистора PNP.

Внешний транзистор рекомендуется использовать в ситуации, когда сопротивление катушки реле низкое, ниже 300 Ом, и реле требует более высокого тока, превышающего 50 мА.

Использование транзистора PNP

Как видно из схемы ниже, драйвер реле PNP подключен к оптопаре. Когда это PNP-транзистор, такой как BC557, вывод базы транзистора соединен с выводом коллектора внутреннего транзистора оптопары, эмиттер подключен к положительной линии, а вывод коллектора сконфигурирован с реле.

Обратный диод, связанный с реле, защищает транзистор от скачков напряжения обратной ЭДС, создаваемых катушкой реле.

Значения резисторов не являются критическими, для двух резисторов можно использовать любое значение резистора от 4k7 до 22K.

Использование транзистора NPN

На следующей диаграмме ниже показано, как интегрировать каскад драйвера реле NPN с оптопарой. Если в драйвере реле используется NPN-транзистор, такой как BC547, напряжение переключения поступает от эмиттера внутреннего транзистора оптопары.

Таким образом, база NPN-транзистора BC547 соединена с эмиттером транзистора оптопары, эмиттер BC547 соединен с линией заземления, а коллектор BC547 сконфигурирован с реле. Диод выполняет ту же функцию, что описана в предыдущем абзаце.

Значение резистора не является критическим, можно использовать любое значение от 1 до 10 кОм.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Оптопара PC817: конфигурация выводов, принципиальная схема и ее применение

• Тип полупроводникового устройства, известный как оптопара, также известный как оптоизолятор, фотопара или оптический изолятор, обеспечивает передачу электрических сигналов между двумя отдельными цепями с помощью света. Две части этого компонента — светочувствительный элемент и светодиод. Интегральные схемы оптоизоляторов (ИС) бывают различных форм, включая ИС PC817, ИС MOC3021, ИС MOC363, ИС MCT2E и оптопары PC817.

Что такое оптопара PC817?

• Оптопара PC817 IC имеет ИК-диод и фототранзистор. Фильтры необходимы во многих схемах для устранения шума. Резистор и номинальный конденсатор часто зависят от входящего сигнала, хотя схема с резистором и конденсатором всегда устраняет шум из сигнала.

PC817 Оптопара

• Эта схема приемлема только в ситуациях, когда входящий сигнал имеет некоторые данные, но мы должны комбинировать IR Tx и Rx, когда нам нужно передать сигнал от одного элемента схемы к другому элементу схемы, даже когда сигнал содержит шум.
• В схеме оптопары PC817 ИК получает зашумленный сигнал от одного компонента и отправляет его другому, используя ИК сигнал, чтобы схема работала должным образом. Светодиод и фототранзистор входят в состав микросхемы PC817 и оптически связаны друг с другом. Без физического соединения сигнал может передаваться оптическим путем между сторонами i/p и o/p.
• Его можно подключить напрямую к любому микроконтроллеру или другому устройству постоянного тока с меньшим напряжением. Входные напряжения будут оказывать сравнимое влияние на каждую сторону этой ИС; он просто пошлет сигнал в направлении получателя. После этого приемник выдает логический сигнал. Благодаря своему небольшому размеру и универсальной функции управления эта ИС имеет множество применений.

Конфигурация контактов оптопары PC817

Конфигурация контактов оптопары PC817 показана ниже. Эта ИС включает 4 контакта, 2 входных контакта и 2 выходных контакта, где каждый контакт и его функции обсуждаются ниже.

Конфигурация контактов оптопары PC817

• Контакт 1 (анод): В микросхеме оптопары это контакт анода инфракрасного светодиода (Tx). Этот вывод подает логический входной сигнал на внутренний ИК.
• Контакт 2 (катод): В этой микросхеме это катодный контакт инфракрасного светодиода (Tx). Он обеспечит инфракрасный порт для создания общего заземления через цепь и источник питания.
• Контакт 3 (коллектор): Это выводной вывод ИК-передатчика в оптроне, который обеспечивает логический вывод за счет получения инфракрасного сигнала.
• Контакт 4 (эмиттер): Это контакт GND для IR Rx в микросхеме, он используется для создания общего заземления через схему и источник питания.
• Альтернативными микросхемами PC817 являются микросхемы 6N136, микросхемы MOC3041, микросхемы MOC3021, микросхемы 6N137 и 4N25IC. Эквивалентными микросхемами PC817 являются PC817A, PC817C, PC817B и PC817D.

Характеристики и характеристики оптопары PC817

Технические характеристики оптопары PC817 включают следующее.

• Прямое напряжение входного диода составляет 1,25 В.
• На клемме коллектора максимальный коэффициент тока составляет 50 мА.
• Максимальное напряжение коллектор-эмиттер 80В (макс.).
• На выводах коллектора и эмиттера соотношение максимального напряжения составляет 80 В.
• Максимальный ток коллектора составляет 50 мА.
• Время нарастания составляет 18 мкс.
• Время падения составляет 18 мкс.
• Частота среза 80 кГц.
• Максимальная рабочая температура колеблется от -30 до 100 градусов.
• Рассеиваемая мощность составляет 200 мВт.
• Внутреннее сопротивление 100 Ом.
• Во время пайки диапазон температур оптопары составляет 260 градусов. Как только температура повысится, микросхема будет повреждена.

Характеристики оптопары PC817 IC включают следующее.

• Эта микросхема имеет 4 контакта и доступна в двух корпусах SMT и DIP.
• Эта ИС включает внутреннюю защиту входа и выхода от электрической изоляции и обеспечивает защиту до 5 кВ.
• Эта ИС используется с дополнительным резистором для устройств с высоким напряжением, чтобы работать с устройствами с меньшим напряжением.
• Эта ИС может работать через любой тип устройства, включая внутренние интерфейсы, такие как микроконтроллеры, устройства TTL, а также с ВЫСОКИМ напряжением постоянного тока через некоторые внутренние резисторы.
• Оптопара PC817 поставляется с внутренней защитой от обратного тока из-за протекания тока в одном направлении; эта микросхема защищает инфракрасный порт от любого тока.

Принципиальная схема оптрона на микросхеме PC817

• Схема цепи оптрона на микросхеме PC817 показана ниже. Неотъемлемой частью этой схемы является микросхема типа PC817, которая используется для переключения цепи постоянного тока.
• Описанная выше схема оптрона использует фототранзистор и функционирует как стандартный транзисторный переключатель. В этой конструкции используется недорогой фототранзистор на базе оптопары. С помощью переключателя «S1» можно управлять ИК-светодиодом.

Принципиальная схема оптопары на микросхеме PC817

• После включения переключателя резистор 10 кОм и батарея 9 В работают вместе, направляя электричество на светодиод. Резистор «R1» позволяет изменять яркость светодиода. Если мы изменим значение сопротивления на более низкое, коэффициент усиления транзистора также будет выше, поскольку интенсивность светодиода будет выше.
• ИК-светодиод можно использовать для управления фототранзистором на другой стороне цепи. Когда светодиод излучает ИК-свет, фототранзистор замыкает контакт, выходное напряжение становится равным нулю, а нагрузка, подключенная за ним, отключается.
• Важно помнить, что ток коллектора транзистора составляет 50 мА, как указано в техническом описании микросхемы PC817. Резистор «R2», который используется здесь как подтягивающий резистор, обеспечивает выходное напряжение около 5 В. Оптопара на основе фототранзистора используется в этой схеме для обнаружения импульсов, которые в противном случае прервал бы микроконтроллер.
• Оптрон PC817 работает довольно просто, хотя разные устройства предъявляют разные требования при его использовании. Для оптопары требуется токоограничивающий резистор на входе, но мы должны зафиксировать вывод логического выхода через вывод питания на выходе. Генерация инфракрасного сигнала вызывает сдвиг в протекании тока, что приводит к изменению логического состояния с единицы на ноль.

Как безопасно использовать его в цепи в течение длительного времени?

• При безопасном использовании оптопары PC817 IC в вашей цепи рекомендуется всегда придерживаться самых высоких номинальных значений. Внутренний инфракрасный светодиод можно получить, используя токоограничивающий резистор на контакте 1, который обозначает анодный или катодный контакт ИК-светодиода.