Utilizarea cuplajelor Opto

- Dispozitive cuplate opto

  • ACASĂ
  • CIRCUITE ȘI REZISTENȚE
  • TEORIA AC
  • SEMICONDUCTORI
  • AMPLIFICATOARE
  • OSCILATORI
  • SURSE DE ALIMENTARE
  • ELECTRONICA DIGITALĂ

opto

  • 1. Semiconductori
  • 2. Diodele
  • 3. Tranzistoarele de joncțiune bipolară
  • 4. Tranzistoare cu efect de câmp
  • 5. Dispozitive opto-cuplate
  • 6. Tiristoare, triac și diacre
  • 7. Defecțiuni ale tranzistorului
  • 5.0 Dispozitive opto-cuplate
  • 5.1 Funcționarea optocuplatorului
  • 5.2 Utilizarea optocuploarelor
  • 5.3 Optocuploare audio
  • 5.4 Comutatoare opto
  • 5.5 Opto Triacs și relee de stare solidă
  • 5.6 Test de optocuplare
  • După ce ați studiat această secțiune, ar trebui să puteți:
  • Descrieți aplicațiile de bază ale optocuploarelor:
  • Înțelegeți proiectarea circuitelor optocuploare
  • • Utilizarea raportului de transfer curent (CTR) .
  • • Calculul valorilor componentelor pentru optocuploare.
  • Înțelegeți cerințele pentru o aplicație tipică de optocuplare.
  • • Schimbarea nivelului.
  • • Izolarea intrărilor/ieșirilor.
  • • Conducerea unor sarcini mari de curent.
  • • Protecție EMF spate.

Există multe aplicații diferite pentru circuitele optocuploare, deci există multe cerințe de proiectare diferite, dar un design de bază pentru un optocuplator care asigură izolare de exemplu între două circuite, implică pur și simplu alegerea valorilor corespunzătoare ale rezistenței pentru cele două rezistențe R1 și R2 prezentate în Fig. 5.2.1.

În acest exemplu, este prezentat un optocuplator PC817 izolând un circuit folosind logica HCT printr-o poartă a invertorului 7414 Schmitt. Invertorul Schmitt la ieșire îndeplinește mai multe funcții; asigură că ieșirea este conformă cu specificațiile de tensiune și curent HCT, asigură, de asemenea, timpi de creștere și cădere foarte rapide pentru ieșire și corectează inversiunea semnalului cauzată de funcționarea fototranzistorului în modul emițător comun. Fiecare familie logică (de exemplu, tipuri LSTTL sau CMOS) poate avea niveluri de tensiune logice diferite și cerințe diferite de curent de intrare și ieșire, iar optocuploarele pot oferi o modalitate convenabilă de interfață a două circuite cu niveluri logice diferite. Ce este necesar este să vă asigurați că R1 creează un nivel de curent adecvat din circuitul de intrare pentru a conduce corect partea LED a optocuplatorului și că R2 creează niveluri de tensiune și curent adecvate pentru a alimenta circuitul de ieșire prin invertor.

FIG. 5.2.1 O interfață simplă de optocuplare pentru HCT

Proiectarea interfețelor optocuploare

Scopul principal al unei interfețe optocuploare este de a izola complet circuitul de intrare de circuitul de ieșire, ceea ce înseamnă în mod normal că vor exista două surse de alimentare complet separate, una pentru circuitul de intrare și una pentru ieșire. În acest exemplu simplu, sursele de intrare și ieșire vor fi cel mai probabil aceleași în ceea ce privește capacitățile de tensiune și curent, astfel încât interfața oferă doar izolație fără schimbări majore ale nivelurilor de tensiune sau curent.

La alegerea valorilor adecvate pentru R1, valoarea pentru rezistorul de limitare a curentului este setată pentru a produce curentul corect înainte (IF) prin LED-ul cu infraroșu din optocuplator. R2 este rezistența de sarcină pentru fototranzistor și valorile ambelor rezistențe vor depinde de o serie de factori.

Raport de transfer curent

Curentul din fiecare jumătate a circuitului este legat de raportul de transfer de curent sau CTR, care este pur și simplu raportul dintre curentul de ieșire și curentul de intrare (IC/IF) exprimat de obicei ca procent. Fiecare tip de optocuplator va avea o gamă de valori CTR stabilite în foaia tehnică a producătorului. Valoarea CTR depinde, de asemenea, de o serie de factori, în primul rând este tipul de optocuplator, tipurile simple pot avea o valoare CTR cuprinsă între 20% și 100%, în timp ce tipurile speciale, cum ar fi cele care utilizează o configurație de tranzistor Darlington pentru fototranzistorul de ieșire poate avea valori CTR de câteva sute la sută. De asemenea, CTR-ul unui anumit dispozitiv poate varia considerabil de la valoarea tipică a dispozitivului cu orice până la +/- 30%. În mod normal, producătorii vor cita o gamă de valori CTR pentru diferite tensiuni ale colectorului de fototranzistor de ieșire (VC) și diferite temperaturi ambientale (TA). de ore de funcționare). Deoarece CTR-ul unui optocuplator poate fi de așteptat să se reducă în timp, este o practică obișnuită să alegeți o valoare pentru IF oarecum mai mică decât cea maximă, astfel încât performanța dorită să poată fi atinsă pe durata de viață a circuitului.

Deși acest exemplu descrie proiectarea unei interfețe simple care leagă două circuite logice HCT, diferența dintre rezultatele obținute aici și cele necesare pentru orice alt optocuplator constă în faptul că se pot face calcule similare doar folosind date adecvate altor tensiuni și curenți și altor optocuploare.