Opto-koppelingen - soorten en toepassingen

Opto-koppelingen - soorten en toepassingen

Opto-isolatoren of Opto-koppelingen bestaan ​​uit een lichtgevend apparaat en een lichtgevoelig apparaat, allemaal verpakt in één pakket, maar zonder elektrische verbinding tussen de twee, alleen een lichtstraal. De lichtzender is bijna altijd een led. Het lichtgevoelige apparaat kan een fotodiode, fototransistor of meer esoterische apparaten zijn, zoals thyristors, TRIAC's enz.



Veel elektronische apparatuur gebruikt tegenwoordig optische koppelingen in het circuit. Met een opt-koppelaar of soms ook wel opt-isolator genoemd, kunnen twee circuits signalen uitwisselen en toch elektrisch geïsoleerd blijven. Dit wordt meestal bereikt door licht te gebruiken om het signaal door te geven. Het standaardontwerp van de optische koppelingsschakelingen maakt gebruik van een LED die op een fototransistor schijnt - meestal is het een npn-transistor en niet een pnp. Het signaal wordt toegevoerd aan de LED, die vervolgens op de transistor in het IC schijnt.


Het licht is evenredig met het signaal, dus het signaal wordt dus overgebracht naar de fototransistor. Opt-koppelingen kunnen ook in een paar modules worden geleverd, zoals de SCR, fotodiodes, TRIAC of andere halfgeleiderschakelaars als uitgang, en gloeilampen, neonlampen of andere lichtbronnen.





Het meest gebruikt is een opto-coupler MOC3021 een combinatie van een LED-diac-type. Dit IC is gekoppeld aan een microcontroller en een LED is in serie verbonden met het IC, dat oplicht om een logica Hoge puls van de microcontroller zodat we kunnen weten dat er stroom vloeit in de interne LED van de opto-IC. Wanneer logisch hoog wordt gegeven, stroomt er stroom door LED van pin1 naar 2. Dus in dit proces valt LED-licht op DIAC waardoor 6 & 4 sluiten. Tijdens elke halve cyclus stroomt er stroom door de poort, de serieweerstand en door de opto-diac voor de hoofdthyristor / triac om de belasting te laten werken.

De opto-koppeling die meestal wordt aangetroffen in een voedingscircuit met schakelmodus in veel elektronische apparatuur. Het is aangesloten tussen het primaire en secundaire deel van voedingen. De opto-coupler-toepassing of -functie in het circuit is om:



  1. Monitor hoogspanning
  2. Bemonstering van de uitgangsspanning voor regeling
  3. Systeembesturingsmicro voor AAN / UIT
  4. Grondisolatie

Dit is het principe dat wordt gebruikt in Opto-Diacs, de Opto-Diacs zijn beschikbaar in de vorm van IC's en kunnen worden geïmplementeerd met behulp van een eenvoudig circuit.


Geef gewoon op het juiste moment een kleine puls aan de Light Emitting Diode in de verpakking. Het door de LED geproduceerde licht activeert de lichtgevoelige eigenschappen van de diac en de stroom wordt ingeschakeld. De isolatie tussen de laagvermogen- en hoogvermogencircuits in deze optisch verbonden apparaten is typisch enkele duizenden volt.

Opto-Diacs Pin Beschrijving:

Opto-Diacs

4 verschillende Opto-koppelingen beschikbaar

1. MOC3020

Het wordt geleverd in 6-pins DIP, zoals weergegeven in de afbeelding:

MOC3020

Werkingsprincipe van MOC3020:

De MOC3020 is ontworpen voor interfacing tussen elektronische besturingen en power triac om resistieve en inductieve belastingen voor Vac-operaties te regelen. Het principe dat in opto-coupler wordt gebruikt, is dat MOC's onmiddellijk beschikbaar zijn in de vorm van geïntegreerde schakelingen en geen zeer complexe schakelingen vereisen om ze te laten werken. Geef gewoon op het juiste moment een kleine puls aan de LED in de verpakking. Het door de LED geproduceerde licht activeert de lichtgevoelige eigenschappen van de diac en de stroom wordt ingeschakeld. De isolatie tussen de laagvermogen- en hoogvermogencircuits in deze optisch verbonden apparaten is typisch enkele duizenden volt.

Eigenschappen van MOC3020:

  • 400 V Photo-TRIAC-stuurprogramma-uitgang
  • Gallium-Arsenide-Diode infraroodbron en optisch gekoppelde silicium triac driver
  • Hoge isolatie - 500 Vpiek
  • Uitgangsdriver ontworpen voor 220 Vac
  • Standaard 6-polige kunststof DIP
  • Direct uitwisselbaar met Motorola MOC3020, MOC3021 en MOC3022

Typische toepassingen van MOC3020:

  • Solenoïde / klepbedieningen
  • Lamp voorschakelapparaten
  • Aansluiting van microprocessors op 115/240 Vac randapparatuur
  • Motorbesturingen
  • Dimmers voor gloeilampen

Toepassing van MOC3020:

Het hieronder getoonde circuit is een typisch circuit dat wordt gebruikt voor AC-belastingsregeling van de microcontroller, één LED kan in serie worden geschakeld met MOC3021, LED om aan te geven wanneer hoog wordt gegeven door de microcontroller, zodat we kunnen weten dat er stroom vloeit in de interne LED van de opto-coupler.Het idee is om een ​​power-lamp te gebruiken waarvan de activering netstroom vereist in plaats van een gelijkspanning. Op die manier is de netstroom waarmee we de lamp proberen te schakelen en is er geen externe voeding nodig. Om de wisselstroom naar de lamp te schakelen, moeten we een opto-gekoppelde triac gebruiken, lamp en een diac wordt in onderstaande schakeling weergegeven. Een triac zou een AC-gestuurde schakelaar zijn. Het heeft drie terminals M1, M2 en gate. Een TRIAC, lampbelasting en een voedingsspanning zijn in serie geschakeld. Wanneer de voeding AAN is bij een positieve cyclus, stroomt de stroom door lamp, weerstanden, diac en poort en bereikt de voeding en dan gloeit alleen de lamp gedurende die halve cyclus rechtstreeks door de M2- en M1-aansluiting van de triac. In een negatieve halve cyclus herhaalt hetzelfde zich. De lamp gloeit dus in beide cycli op een gecontroleerde manier, afhankelijk van de triggerende pulsen bij de opto-isolator zoals te zien in de onderstaande grafiek. Als dit wordt gegeven aan een motor in plaats van een lamp, wordt het vermogen geregeld, wat resulteert in snelheidsregeling.

MOC3020 cir

MOC3020 schakeling

2. MOC3021

MOC3021 is een opto-coupler ontworpen voor het triggeren van TRIACS. Door dit te gebruiken, kunnen we overal in de cyclus triggeren, dus we kunnen ze noemen als niet-nul opto-coupler. MOC3021 wordt op grote schaal gebruikt en kan vrij gemakkelijk uit veel bronnen worden verkregen. Het wordt geleverd in 6-pins DIP zoals weergegeven in de afbeelding.

MOC3021 (Opto-koppeling)

MOC3021 (Opto-koppeling)

Pin Beschrijving

Pin Beschrijving:

Pin 1: Anode

Pin 2: Kathode

Pin 3: Geen verbinding (NC)

Pin 4: Hoofdterminal

Pin 5: Geen verbinding (NC)

Pin 6: Hoofdterminal

Kenmerken:

  • 400 V Photo-triac driver-uitgang
  • Gallium-arsenide-diode infraroodbron en optisch gekoppelde silicium triac driver
  • Hoge isolatie 7500 V piek
  • Output Driver Ontworpen voor 220 Vac
  • Standaard 6-polige kunststof DIP

Er zijn veel toepassingen van MOC3021 zoals solenoïde / klepbesturingen, lampballasten, interfacing microprocessors naar 115/240 Vac randapparatuur, motorbesturingen en gloeilampdimmers.

Toepassing van MOC3021:

Van de onderstaande schakeling is de meest gebruikte een opto-coupler MOC3021 met een LED-diac-type combinatie. Bovendien kan bij gebruik hiervan met een microcontroller en één LED in serie worden geschakeld met MOC3021, LED om aan te geven wanneer hoog wordt gegeven door de microcontroller, zodat we kunnen weten dat er stroom door de interne LED van de opto-coupler stroomt. Als logisch hoog wordt gegeven, vloeit de stroom door de LED van pin 1 naar 2. Dus in dit proces valt LED-licht op DIAC waardoor 6 en 4 sluiten. Tijdens elke halve cyclus stroomt er stroom door poort, serieweerstand en door opto-diac voor de hoofdthyristor / triac om te triggeren om de belasting te laten werken.

3. MCT2E

Hier is een video over optocoupler MCT2E

De MCT2E-serie opto-coupler-apparaten bestaan ​​elk uit galliumarsenide infrarood LED en een silicium NPN-fototransistor. Ze zijn verpakt in een 6-pins DIP-pakket en verkrijgbaar met een brede kabelafstand.

MCT2E Opto-koppeling

Pin 1: Anode.

Pin 2: Kathode.

Pin 3: Geen verbinding.

Pin 4: zender.

Pin 5: Collector.

Pin 6: basis.

Kenmerken:

  • Isolatietestspanning 5000 VRMS
  • Interfaces met gemeenschappelijke logische families
  • Input-output koppelcapaciteit<0.5 pF
  • Industrie standaard dual-in-line 6-pins pakket
  • Voldoet aan RoHS-richtlijn 2002/95 / EG

De opto-koppeling die meestal wordt aangetroffen in het voedingscircuit van de schakelmodus, leesrelaisaandrijving, industriële bedieningselementen, digitale logische ingangen en in veel elektronische apparatuur

Toepassing van MCT2E:

Het is een combinatie van 1 LED en een transistor. Pin 6 van de transistor wordt over het algemeen niet gebruikt en als er licht op de basis-emitterovergang valt, schakelt deze over en gaat pin5 naar nul.

MCT2E Opto-koppeling - Circuit

  • Wanneer logisch nul als invoer wordt gegeven, valt het licht niet op de transistor, dus het geleidt niet, wat logisch één als uitvoer geeft.
  • Als logica 1 als input wordt gegeven, valt er licht op de transistor zodat deze geleidt, dat maakt de transistor AAN en vormt een kortsluiting waardoor de output logisch nul is omdat de collector van de transistor is verbonden met aarde.

MOC3021 - Circuit4. MOC363

De MOC3063-apparaten bestaan ​​uit galliumarsenide infrarood-emitterende diodes die optisch zijn gekoppeld aan monolithische siliciumdetectoren die de functies vervullen van nulspanning die bilaterale triac-stuurprogramma's kruist. Het is ook een 6-pins DIP zoals weergegeven in de afbeelding:

MOC3063

Pin Beschrijving:

Pin 1: Anode

Pin 2: Kathode

Pin 3: Geen verbinding (NC)

Pin 4: Hoofdterminal

Pin 5: Geen verbinding (NC)

Pin 6: Hoofdterminal

Kenmerken:

  • Vereenvoudigt de logische regeling van 115/240 Vac vermogen
  • Nuldoorgangsspanning
  • dv / dt van 1500 V / µs typisch, 600 V / µs gegarandeerd
  • VDE erkend
  • Underwriters Laboratories (UL) erkend

Toepassingen:

  • Solenoïde / klepbedieningen
  • Statische stroomschakelaars
  • Temperatuurregelaars
  • AC-motorstarters en -drivers
  • Verlichting controles
  • E.M. schakelaars
  • Solid state relais

Werking van MOC3063:

Van het circuit hebben we een opto-coupler MOC3063 met een LED SCR-type combinatie. Bovendien kan tijdens het gebruik van deze opto-coupler met microcontroller en één LED in serie worden geschakeld met MOC3063 LED om aan te geven wanneer hoog wordt gegeven door de microcontroller, zodat we kunnen weten dat er stroom door de interne LED van de opto-coupler stroomt. Wanneer logisch hoog wordt gegeven, vloeit de stroom door LED van pin 1 naar 2. Het LED-licht valt op SCR waardoor 6 en 4 alleen sluiten bij de nuldoorgang van de voedingsspanning. Tijdens elke halve cyclus stroomt er stroom door de SCR-poort, de externe serieweerstand en door de SCR zodat de hoofdthyristor / triac wordt geactiveerd zodat de belasting aan het begin van de voedingscyclus altijd werkt.

MOC3063-schakeling

Hier is een video van het aansluiten van een optocoupler op een TRIAC