کاربرد اپتوکوپلر
اپتوکوپلرها برای سوئیچ کردن قطعات الکترونیکی بزرگتر مانند ترانزیستورها و ترایاکها در جداسازی بین سیگنال کنترل ولتاژ پایین (مانند آردوینو (Arduino) یا میروکنترلر) و سیگنال خروجی جریان اصلی با ولتاژ بالا مورد استفاده قرار میگیرند.
از کاربردهای مشترک اپتوکوپلرها میتوان به سوئیچینگ ورودی/خروجی میکروپروسسورها، کنترل توان DC و AC، ارتباطات کامپیوتری، ایزولهسازی سیگنال و تنظیم منبع توان که مشکل حلقههای جریان زمین دارند اشاره کرد. سیگنال الکتریکی که فرستاده میشود میتواند آنالوگ (خطی) یا دیجیتال (پالسی) باشد.
اپتوکوپلر برای آشکارسازی عملکرد سوئیچ یا نوع دیگری از سیگنال ورودی دیجیتال به کار میرود. اگر سوئیچ یا سیگنالی که باید آشکارسازی شود در یک محیط نویزی الکتریکی باشد، ارزش اپتوکوپلر مشخصتر خواهد شد. خروجی اپتوکوپلر را میتوان برای کار کردن یک مدار خارجی، نور یا یک کامپیوتر یا میکروپروسسور مورد استفاده قرار داد.
شکل زیر یک سوئیچ DC اپتوترانزیستوری را نشان میدهد:
در مدار شکل بالا، مقاومت خارجی ۲۷۰kΩبرای کنترل حساسیت ناحیه بیس فتوترانزیستور به کار میرود. مقدار این مقاومت را میتوان با توجه به قطعه فتوکوپلر انتخاب شده و مقدار حساسیت سوئیچینگ لازم تعیین کرد. خازن از هرگونه تغییرات و ضربههای ناخواسته ناشی از تریگر اشتباه بیس اپتوترانزیستور جلوگیری میکند.
مشابه آشکارسازی سیگنالها و دادههای DC، ایزولاتورهای اپتوترایاک نیز برای مدارهای AC وجود دارند. اپتوترایاکهایی مانند MOOC ۳۰۲۰
ولتاژی در حدود ۴۰۰ ولت دارند که آنها را گزینهای ایدهآل برای اتصال مستقیم و جریان حداکثر حدود ۱۰۰میلیآمپر قرار داده است. در بارهایی با توان بزرگتر، اپتوترایاک برای پالس گیت یک ترایاک بزرگتر و همراه با یک مقاومت محدودکننده به کار میرود.
این نوع پیکربندی اپتوکوپلر اساس یک رله حالت جامد بسیار ساده را تشکیل میدهد که میتوان از آن برای کنترل هر بار AC مانند لامپ یا موتور استفاده کرد. همچنین، برخلاف یک تریستور، ترایاک قابلیت هدایت هر دو نیمموج AC را با آشکارسازی عبور از صفر دارد که موجب میشود بار بتواند همه توان را بدون جریان هجومی در هنگام سوئیچینگِ بارهای القایی دریافت کند.
اپتوکوپلرها و اپتوایزولاتورها قطعات الکترونیکی بسیار مفیدی هستند که با استفاده از آنها میتوان پورتهای خروجی یک PC، سوئیچ دیجیتال یا سیگنال داده ولتاژ پایین مانند یک گیت منطقی را کنترل کرد. مزیت اصلی اپتوکوپلرها ایزولاسیون الکتریکی بالای آنها بین ترمینالهای ورودی و خروجی است که موجب میشود بتوانیم با سیگنالهای دیجیتال تقریباً کوچک، ولتاژها و جریانها و توانهای AC بزرگ را کنترل کنیم.
از یک اپتوکوپلر میتوان برای سیگنالهای DC و AC استفاده کرد. اپتوکوپلرهایی که در آنها یک تریستور یا ترایاک به عنوان قطعه آشکارساز نوری استفاده شده است، برای کاربردهای کنترل توان AC به کار میروند. مزیت اصلی یک فتوتریستور و فتوترایاک ایزوله بودن کامل نسبت به هرگونه نویز یا ضربه ولتاژ در منبع توان AC و آشکارسازی عبور از صفر شکل موج سینوسی است که جریانهای سوئیچینگ و هجومی را کاهش داده و از نیمههادیهای قدرت در برابر فشار و شوک گرمایی محافظت میکند.
منبع: فرادرس