Оптроны – современные приборы управления

Что такое optocoupler

Optocoupler, также известный как оптрон, является радиоэлектронным компонентом, который передаёт электрические сигналы между двумя изолированными электрическими цепями с помощью инфракрасного света. В качестве изолятора, оптрон может предотвратить прохождение высокого напряжения по цепи.

Передача сигналов через световой барьер происходит с помощью ИК-светодиода и светочувствительного элемента, например фототранзистора, является основой структуры оптрона. Оптроны доступны в различных моделях и внутренних конфигурациях.

Один из наиболее распространённых — ИК-диод и фототранзистор вместе в 4-выводном корпусе, показан на рисунке.

Рисунок далее показывает различные конструктивные исполнения, в которых доступны простые оптроны.

Определённые параметры не должны превышаться в процессе эксплуатации. Эти максимальные значения используются вместе с графиками, чтоб правильно спроектировать режим работы.

На входной стороне, инфракрасный излучающий диод имеет некоторый максимальный прямой ток и напряжение, превышение которого приведёт к сгоранию излучающего элемента. Но и слишком малый сигнал не сможет заставить светиться его, и не позволит передать импульс далее по цепи.

Преимущества оптронов

  • возможность обеспечения гальванической развязки между входом и выходом;
  • для оптронов не существует каких-либо принципиальных физических или конструктивных ограничений по достижению сколь угодно высоких напряжений и сопротивлений развязки и сколь угодно малой проходной емкости;
  • возможность реализации бесконтактного оптического управления электронными объектами и обусловленные этим разнообразие и гибкость конструкторских решений управляющих цепей;
  • однонаправленность распространения информации по оптическому каналу, отсутствие обратной реакции приемника на излучатель;
  • широкая частотная полоса пропускания оптрона, отсутствие ограничения со стороны низких частот;
  • возможность передачи по оптронной цепи, как импульсного сигнала, так и постоянной составляющей;
  • возможность управления выходным сигналом оптрона путем воздействия на материал оптического канала и вытекающая отсюда возможность создания разнообразных датчиков, а также разнообразных приборов для передачи информации;
  • возможность создания функциональных микроэлектронных устройств с фотоприемниками, характеристики которых при освещении изменяются по сложному заданному закону;
  • невосприимчивость оптических каналов связи к воздействию электромагнитных полей, что обусловливает их защищенность от помех и утечки информации, а также исключает взаимные наводки;
  • физическая и конструктивно-технологическая совместимость с другими полупроводниковыми и радиоэлектронными приборами.

Недостатки оптронов

  • значительная потребляемая мощность, обусловленная необходимостью двойного преобразования энергии (электричество – свет – электричество) и невысокими КПД этих переходов;
  • повышенная чувствительность параметров и характеристик к воздействию повышенной температуры и проникающей радиации;
  • временная деградация параметров optocoupler;
  • относительно высокий уровень собственных шумов, обусловленный, как и два предыдущих недостатка, особенностями физики светодиодов;
  • сложность реализации обратных связей, вызванная электрической разобщенностью входной и выходной цепей;
  • конструктивно-технологическое несовершенство, связанное с использованием гибридной непланарной технологии, с необходимостью объединения в одном приборе нескольких – отдельных кристаллов из различных полупроводников, располагаемых в разных плоскостях.

Применение оптронов

  1. В качестве элементов гальванической развязки оптроны применяются: для связи блоков аппаратуры, между которыми имеется значительная разность потенциалов; для защиты входных цепей измерительных устройств от помех и наводок.

  2. Другая важнейшая область применения оптронов – оптическое, бесконтактное управление сильноточными и высоковольтными цепями. Запуск мощных тиристоров, симисторов, управление электромеханическими релейными устройствами. Импульсные блоки питания.

  3. Создание “длинных” оптронов (приборов с протяженным гибким волоконно-оптическим световодом) открыло совершенно новое направление применения изделий оптронной техники – связь на коротких расстояниях.
  4. Различные оптроны находят применение и в радиотехнических схемах модуляции, автоматической регулировки усиления и других.

    Воздействие по оптическому каналу используется здесь для вывода схемы в оптимальный рабочий режим, для бесконтактной перестройки режима.

  5. Возможность изменения свойств оптического канала при различных внешних воздействиях на него позволяет создать целую серию оптронных датчиков: таковы датчики влажности и загазованности, датчика наличия в объеме той или иной жидкости, датчики чистоты обработки поверхности предмета, скорости его перемещения.

Универсальность оптронов как элементов гальванической развязки и бесконтактного управления, разнообразие и уникальность многих других функций являются причиной того, что сферами применения optocoupler стали вычислительная техника, автоматика, связная и радиотехническая аппаратура, автоматизированные системы управления, измерительная техника, системы контроля и регулирования, медицинская электроника, устройства визуального отображения информации. Подробнее о различных типах оптронов читайте в этом документе.

   Справочники радиодеталей

Источник: http://elwo.ru/publ/spravochniki/chto_takoe_optocoupler/2-1-0-857

Оптроны – современные приборы управления

Оптронами называют оптоэлектронные приборы, в которых имеются светоизлучатель и фотоприемник с тем или иным видом связи, конструктивно связанные друг с другом.

Принцип действия оптронов основан на преобразовании электрического сигнала в свет. В фотоприемнике свет вызывает электрический отклик. В электронной цепи такой прибор выполняет функцию элемента связи, в котором осуществлена электрическая (гальваническая) развязка входа и выхода.

Распространение получили оптроны, у которых имеется прямая оптическая связь от излучателя к фотоприемнику и исключены все виды электрической связи между ними. Вход и выход разделяет изолятор с напряжение электрического пробоя достигающего у некоторых оптронов несколько киловольт.

Оптроны делят на две группы по степени сложности. Оптопара (говорят также “элементарный оптрон”) представляет собой оптоэлектронный полупроводниковый прибор, состоящий из излучающего и фотоприемного элементов. Оптопары с полевым транзистором или фотосимистором называют оптореле или твердотельным реле.

Оптопары, как правило, используются для передачи информации, а оптореле используется для коммутации сигнальных или силовых цепей.

Приборы второй группы представляют собой оптоэлектронные микросхемы, состоящие из одной или нескольких оптопар и электрически соединенных с ними одного или нескольких согласующих или усилительных устройств.

В качестве элементов гальванической развязки оптроны применяются: для связи блоков аппаратуры, между которыми имеется значительная разность потенциалов, для защиты входных цепей измерительных устройств от помех и наводок и т.д.

Другая важнейшая область применения оптронов – оптическое, бесконтактное управление сильноточными и высоковольтными цепями. Запуск мощных тиристоров, триаков, симисторов, управление электромеханическими релейными устройствами.

Для улучшения работы автоматики, промышленной и бытовой электроники, автоматизированных систем управления, измерительной техники, выполняется замена реле, кнопочных и клавишных переключателей более компактными, долговечными, быстродействующими аналогами. Ведущая роль в этом направлении отводится оптоэлектронным приборам.

Весьма важные технические достоинства электромагнитных реле (уверенное функционирование в мощных, высоковольтных, сильноточных системах) свойственны и оптронам. Вместе с тем оптоэлектронные изделия существенно превосходят электромагнитные аналоги по надежности, долговечности, переходным и частотным характеристикам.

Управление компактными и быстродействующими оптоэлектронными переключателями, реле уверенно осуществляется с помощью интегральных микросхем цифровой техники без специальных средств электрического согласования.

Читайте также:  Домашний эталон переменного тока

Для примера рассмотрим 5П19Б3 — нормально разомкнутый оптрон с выходным каскадом на мощных полевых транзисторах, имеющий очень малое сопротивление во включенном состоянии. Этот оптрон обеспечивает громадные преимущества по сравнению с традиционным электромеханическим реле.

Внутри него нет механических, электромагнитных или подвижных частей, отсутствует дребезг контактов, имеет бесшумное замыкание, отсутствует чувствительность к ударам, вибрации и положению монтажа, неограниченное число замыканий контактов, длительный срок службы и чрезвычайно высокая надежность, малый входной ток включения.

Оптрон состоит из двух выходных МОП-транзисторов и матрицы оптических детекторов, управляющей затворами мощных выходных транзисторов. Входом оптрона является светодиод с высоким КПД. Оптическая полость заполнена прозрачным материалом с высокой диэлектрической прочностью, который обеспечивает оптическую развязку между входным и выходным каскадами оптрона.

Особенно полезны данные оптроны в сравнении с электромагнитными реле при эксплуатации в жестких условиях (например, в авиационной, космической и спутниковой аппаратуре).

Одним из примеров использования оптронов является приведённая здесь схема управления нагрузкой.

Параметры схемы: Входное напряжение включения   5 В Входной ток   40 мА Вид коммутируемого тока   переменный или постоянный Максимальное выходное сопротивление   1,25 Ом Минимальный коммутируемый ток   0,5 мА Максимальный коммутируемый ток   2,5 А Максимальное коммутируемое напряжение   ±350 В Максимальная рассеиваемая мощность   10 Вт

Температура окружающей среды   -45…+75 ° С

R1, R2 Резистор С2-23-0,5-620 Ом ±5%
DA1…DA4 Оптореле 5П19Б3

На рисунке приведена односторонняя печатная плата для сборки схемы. Конструкция корпуса оптореле упрощает параллельное включение. Эту схему можно использовать для замены реле и контакторов, соблюдая режим работы.

Оптореле 5П19Б3 имеют “мягкий старт”, что даёт возможность использовать их для управления лампами, электродвигателями, контакторами и другими нагрузками. Большой запас по току и напряжению позволяет использовать схему в различных экспериментах начинающим. Для замыкания цепи “Нагрузка” необходимо подать управляющий сигнал с указанными выше параметрами.

Применение в выходных цепях оптореле МОП-транзисторов даёт возможность объединять их используя параллельное включение. При необходимости использовать схему совместно с микроконтроллером (в дальнейшем МК) или цифровыми микросхемами возникает проблема перегрузки выхода управляющего устройства.

Ток 40 мА является недопустимым для многих типов МК и предельным для других типов МК. Для решения этой задачи можно использовать ещё один оптрон, коммутирующий меньшую мощность, по сравнению с 5П19Б3 и требующий меньший ток включения.

Вторая схема обладает теми же выходными параметрами, а уменьшенный входной ток управления позволяет использовать эту схему совместно с МК или другими маломощными источниками сигналов.

Входное напряжение включения   5 В
Входной ток   10 мА

R1, R2 Резистор С2-23-0,5-620 Ом ±5%
R3 Резистор С2-23-0,5-300 Ом ±5%
DA1…DA4 оптореле 5П19Б3
DA5 оптореле КР293КП3А

Это решение можно использовать для управления двигателями постоянного и переменного тока, шаговыми двигателями, соленоидами, электромагнитами и другими нагрузками.

http://doc.chipfind.ru/pdf/proton/5p19b3.pdf
http://www.proton-orel.ru/price.php?id_rubrik=36&id_tovar=96
http://www.proton-orel.ru/File/optron1/pdf/293kp1.pdf

Часть 2

Источник: http://cxem.net/beginner/beginner68.php

Управление светодиодами или оптронами

Организация взаимодействия с внешними устройствами

Вопросы лекции:

Управление светодиодами или оптронами.

Управление реле.

Управление светодиодными цифровыми индикаторами.

Гальваническая развязка входов.

5.1. Параллельные выходы

Одним из наиболее простых, но одновременно и наиболее важных и частых применений параллельных портов микроконтроллера можно назвать управление различными устройствами. В данном случае речь пойдет об управлении типа «включить/выключить».

В качестве выходов параллельные порты могут применяться для управления реле, симисторами, светодиодными индикаторами и т. д.

Управление светодиодами или оптронами

Управление светодиодами — самое простое, что может встретиться при изготовлении схем на микроконтроллерах. Как известно, светодиоды потребляют достаточно маленький ток — в зависимости от типа светодиода этот ток может составлять от 3 до 20 мА. Рабочее напряжение светодиодов составляет примерно от 1,5 до 4 В.

Так как ток, который микроконтроллеры семейства AVR могут отдавать при напряжении «логический ноль» на выходной линии, может достигать 20 мА, можно управлять светодиодом просто, подключив его к выходной линии порта последовательно с ограничивающим ток резистором. Второй вывод этой цепочки следует подсоединить к положительной линии питания.

Стоит обратить внимание на то, что подключать следует именно таким образом – при напряжении «логическая единица» микроконтроллер может отдавать гораздо меньший ток. А значит, его нельзя будет применить для управления светодиодом напрямую. Более подробно можно узнать величины допустимых токов, воспользовавшись фирменной документацией на микроконтроллеры.

Рис. 1.Простейшая схема для управления двумя светодиодами

На рис. 1 изображена простая схема с двумя светодиодами.

Управлять светодиодом предельно просто: так как один его вывод подключен к положительному проводу питания, для того, чтобы он стал светиться (т. е.

падение напряжения на нем стало достаточным для зажигания), нужно сформировать на втором выводе цепочки со светодиодом напряжение низкого уровня «О».

Говоря проще, для того, чтобы зажечь светодиод, надо записать в выходной порт значение «О». Чтобы погасить — записать «1».

Программа, управляющая данной светодиодной периферией, крайне проста (листинг 3.1). Она составлена для схемы, изображенной на рис. 3.1. Для включения или выключения светодиода достаточно записать в соответствующий бит регистра порта 1 или 0.

Таким же образом можно подсоединить и большее количество светодиодов — вплоть до того, что ко всем линиям портов ввода/вывода.

Однако следует иметь в виду очень важный факт — хотя каждый выход микроконтроллера может управлять нагрузкой до 20 мА, общий потребляемый ток от всех линий портов ввода/вывода не должен превысить определенного значения.

В зависимости от типа корпуса микроконтроллера и числа его линий портов ввода/вывода его величина может быть различной. Точно это значение можно узнать в фирменной документации на микроконтроллер.

Рис. 2 Управление нагрузкой с помощью фотосимисгора

Например, для микроконтроллера AT90S2313 имеются следующие ограничения: суммарный ток нагрузки при «О» на выходах не должен превышать 200 мА, причем суммарный ток линий DO—D5 не более 100 мА и суммарный ток линий ВО— В7 и D6 также не должен превышать 100 мА. Легко увидеть, что если нагрузить все выходы по 20 мА, то можно превысить допустимый ток, ч го может повредить микросхему.

Аналогично можно управлять оптопарами, ведь no-существу, они представляют собой размешенные в одном корпусе напротив друг друга светодиод и фоточувствительный элемент — фоторезистор фототранзистор, и т. д.

Например, используя оптопару со встроенным фотосимистором можно управлять высоковольтной нагрузкой При этом достигаются такие важные цели, как гальваническая paзвязка высоковольтных цепей и схемы управления, отсутствие искрового промежутка. На рис.

2 показана схема управления через симисторные оптроны (МОС3040 или МОС3041 фирмы Motorola) током нагрузки до 8 А.

Читайте также:  Электродвигатели

Управление реле

Рис.3. Использование реле

Некоторые специалисты по электронике не используют реле, считая их устаревшими компонентами, но во многих устройствах реле незаменимы.

Это почти идеальные переключатели, которыми легко управлять и которые обеспечивают превосходную гальваническую развязку между схемой и нагрузкой.

Кроме того, реле постоянно совершенствуются: повышается их надежность, уменьшаются размеры. В использовании реле вместе с микроконтроллерами нет, таким образом, ничего анахроничного.

Принцип управления реле очень близок к принципу управления светодиодами. Но учитывая, что даже самые маленькие реле потребляют ток значительной силы, для управления ими требуется внешний транзисторный усилитель.

Поэтому, как и в случае со светодиодами, при подключении не более четырех реле лучше использовать отдельные транзисторы, а при большем количестве – микросхемы ULN2003 или ULN2803, выходные токи которых (500 мА) позволяют управлять реле любого типа.

Поскольку реле – компоненты индуктивные, не надо забывать о защитном диоде, включенном в обратном направлении параллельно

Для питания обмотки реле требуется ток, превышающий 20 мА. поэтому напрямую подключить к микроконтроллеру его нельзя. Дли управления реле, можно применять простейший усилитель — транзисторный ключ. На рис. 3 показан пример схемы с реле. Диод, подключенный параллельно обмотке реле, нужен для защиты схемы от ЭДС самоиндукции, появляющейся в процессе коммутации обмотки.

Совершенно аналогично можно включать не реле, а какую-либо другую нагрузку, например, лампу накаливания и т. д.

В случае, если необходимо управлять большим числом реле, или других мощных нагрузок, удобно применять микросхемы ULN2003 или ULN2803.

Эти микросхемы содержат соответственно, 7 и 8 транзисторных ключей на составных транзисторах (схема Дарлингтона) Они позволяют управлять нагрузкой до 500 мА при напряжении до 50 В. При этом входы этих микросхем можно подключать непосредственно к линиям портов ввода/вывода микроконтроллера.

Внутри микросхем уже имеется встроенный защитный диод, который можно подключать или отключать, осуществляя внешние соединения. На рис. 4 показан пример схемы с использованием микросхемы ULN2003.

Рис. 4Применение микросхемы ULN2003

Для включения нагрузки следует сформировать на соответствующем выводе микроконтроллера уровень «1». При этом ток, потребляемый от вывода порта микроконтроллера, не превышает допустимый, в то же время, как осуществляется управление достаточно мощной нагрузкой.

Рис. 5микросхема ULN2003

Управление светодиодными цифровыми индикаторами

Так как светодиодные цифровые индикаторы, no-существу, представляют собой набор светодиодов специальной формы, расположенные так, чтобы при зажигании различных их комбинаций, получились цифры, управление ими принципиально не отличается от управления отдельными светодиодами. На рис. 6 изображен пример схемы управления семисегментным светодиодным индикатором.

Рис. 6.Управление цифровым индикаторомРис. 7.Динамическая индикация

Легко увидеть, что если потребуется управлять большим числом индикаторов, количества выводов портов ввода/вывода будет недостаточно. Для преодоления этого препятствия применяется динамическая индикация. На рис. 6 показан пример схемы динамической индикации.

Идея, лежащая в основе работы этой схемы очень проста — человеческий глаз достаточно инерционен, поэтому можно зажигать не все индикаторы одновременно, а только один из них, потом через короткое время другой и так далее.

Так как переключение индикаторов происходит достаточно быстро, человеку кажется, что все индикаторы горят.

5.2. Параллельные входы

Параллельные входы обычно применяются для контроля состояния различных коммутационных элементов: кнопок, переключателей, контактов.

Можно также проверить состояние некоторых видов датчиков, но при этом может потребоваться дополнительная схема, преобразующая состояние датчика к логическим уровням (например, уровень воды в баке ниже или выше определенной высоты и т. д.).

Очень часто входы параллельных портов применяются для контроля состояния кнопок управления устройством.

Источник: https://megaobuchalka.ru/6/38767.html

Оптроны

Оптрон – это полупроводниковый прибор, в котором конструктивно объединены источник и приемник излучения, имеющие между собой оптическую связь.

В источнике излучения электрические сигналы преобразуются в световые, которые воздействуют на фотоприемник и создают в нем снова электрические сигналы. Оптрон с одним излучателем и приемником называется оптопарой.

Микросхема, состоящая из одной или нескольких с дополнительными согласующими и усилительными устройствами, называется оптоэлектронной интегральной микросхемой.

На входе и выходе оптрона всегда имеются электрические сигналы, а связь входа с выходом осуществляется световыми сигналами. Цепь излучателя является управляющей, а цепь приемника – управляемой. Конструктивно в оптронах излучатель и приемник излучения помещены в один корпус и связаны оптическим каналом.

Все достоинства и недостатки оптоэлектронных приборов относятся и к оптронам. Самое главное назначение оптронов – передача сигналов с помощью светового потока и гальваническая развязка электрических цепей.

Рассмотрим различные типы оптронов, отличающиеся друг от друга фотоприемниками.

         Резистивные оптопары имеют в качестве излучателя светодиод, дающий видимое или инфракрасное излучение. Приемником излучения является фоторезистор, который может работать как на постоянном, так и на переменном токе.

         На рис.6.15 схематически изображена резисторная оптопара, у которой выходная цепь питается от источника постоянного или переменного напряжения Е и имеет нагрузку Rн. Напряжение UУПР, подаваемое на светодиод, управляет током в нагрузке. Цепь управления изолирована от фоторезистора, который может быть включен в цепь относительно высокого напряжения.

Рис.6.15. Схема включения резисторной оптопары 

В качестве параметров резисторных оптопар обычно указываются максимальные токи и напряжения на входе и выходе, выходное сопротивление при нормальной работы и темновое сопротивление, сопротивление изоляции и максимальное напряжение изоляции между входом и выходом, проходная емкость, время включения и выключения, характеризующее инерционность прибора. Важнейшая характеристика оптопары – входная вольт-амперная и передаточная. Последняя показывает зависимость выходного сопротивления от входного тока.

В качестве примера резисторного оптрона можно привести оптрон VTL5C3 для аудиоприложений производства фирмы Vactec, имеющий характеристики: диапазон изменения сопротивления- 1.5кОм – 10МОм, максимальный ток светодиода – 40мА, напряжение изоляции – 2.5кВ.

Рис.6.16. Резисторный оптрон VTL5C3 

Резисторные оптроны применяются для схем автоматического регулирования усиления, связи между каскадами, управления бесконтактными делителями напряжения, модуляции сигналов, формирования различных сигналов и т.д.

Диодные оптопары (рис.6.17, а) имеют обычно кремниевый фотодиод и инфракрасный арсенидо-галлиевый светодиод. Фотодиод может работать в фотогенераторном режиме, создавая фото-ЭДС до 0.8 В, или в фотодиодном режиме. Многоканальные диодные оптопары имеют в одном корпусе несколько оптопар.

Читайте также:  Умное реле давления для насосной станции на pic контроллере

Рис.6.17. Различные виды оптопар 

Основные параметры диодных оптопар – входные и выходные напряжения и токи для непрерывного и импульсного режима, коэффициент передачи тока, время нарастания и спада выходного сигнала. Свойства диодных оптопар отображаются входными и выходными вольт-амперными характеристиками и передаточными характеристиками для фотогенераторного и фотодиодного режима.

Применение диодных оптопар весьма разнообразно. Например, на основе диодных оптопар создаются импульсные трансформаторы, не имеющие обмоток. Оптопары используются для передачи информации между компьютерами, для управления работой различных микросхем. Разновидностью диодных оптопар являются оптопары, в которых фотоприемником служит фотоварикап (рис.6.17, б).

Транзисторные оптопары (рис.6.17, в) имеют в качестве приемника биполярный кремниевый транзистор типа n-p-n. Основные параметры входной цепи таких оптопар аналогичны параметрам диодных оптопар.

Дополнительно указываются максимальные токи, напряжения и мощность, относящиеся к выходной цепи, темновой ток фототранзистора время включения и выключения, параметры, характеризующие изоляцию входной цепи от выходной.

Оптопары этого типа работают главным образом в ключевом режиме и применяются в коммутационных схемах, устройствах связи различных датчиков с измерительными блоками, качестве реле и многих других случаях.

Для повышения чувствительности в оптопаре может быть использован составной транзистор (рис.6.17, г) или фотодиод с транзистором (рис.6.17, д). Оптопары с составным транзистором обладают наибольшим коэффициентом передачи тока, но наименьшим быстродействием, а наибольшее быстродействие характерно для диодно-транзисторных оптопар.

В качестве примера можно привести четырехканальный транзиторный оптрон PC847 производства фирмы Sharp (рис.6.

18), имеющий характеристики: напряжение изоляции 5000В, коэффициент передачи 50/600%, максимальный входной ток 50мА, максимальное напряжение коллектор – эмиттер 35В, максимальный ток коллектора 50мА, время включения/выключения 4мкс.

Рис.6.18. Счетверенный транзисторный оптрон РС847 

Тиристорные оптопары имеют в качестве фотоприемника кремниевый фототиристор (рис.6.17, е) и применяются в ключевых режимах.

Основная область использования – схемы для формирования мощных импульсов, управления мощными тиристорами, управления и коммутации различных устройств с мощными нагрузками.

Параметры тиристорных оптопар – входные и выходные токи и напряжения, соответствующие включению, рабочему режиму и максимальным допустимым режимам, а также время включения и выключения, параметры изоляции между входной и выходной цепями.

В качестве фотоприемника часто используются симметричные тиристоры – симисторы или триаки. В качестве примера приведен фотосимистор IL 420, выпускаемый фирмой Infineon (рис.6.19), имеющий параметры: напряжение изоляции 4.4кВт, входной ток 60мА, ток удержания тиристора 2мА, максимальное выходное напряжение 600В.

Рис.6.19. Фотосимистор IL 420

Оптоэлектронные интегральные микросхемы (ОЭ ИМС) имеют оптическую связь между отдельными узлами и компонентами. В этих микросхемах, изготовленных на основе диодных, транзисторных или тиристорных оптопар, кроме излучателей и фотоприемников, содержатся еще и устройства для обработки сигналов, полученных от фотоприемника.

Различные ОЭ ЭМС используются главным образом в качестве переключателей логических и аналоговых сигналов, реле и схем индикации.

В качестве примера приведем оптоэлектронную интегральную микросхему HSPL2400 фирмы AgilentTechnologies, включающую в себя фотодиодную оптопару, компаратор и формирователь уровня напряжения для логических микросхем ТТЛ.

Рис.6.20. Оптоэлектронная интегральная микросхема HSPL2400

Источник: http://audioakustika.ru/node/1465

Оптрон PC817 схема включения, характеристики

Мне кажется, что транзисторный оптрон PC817 самый распространенный хотя бы потому, что он стоит практически в каждом импульсном блоке питания для гальванической развязки цепи обратной связи.

Корпус достаточно компактный:

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

Производитель PC817 – Sharp, многие другие производители электронных компонентом выпускают аналоги. И при ремонте электронной аппаратуры можно наткнутся именно на аналог:

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

Кроме одинарного оптрона PC817 выпускаются его полные аналоги:

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

PC817 схема включения

Для PC817 схема включения стандартная как для любого транзисторного оптрона: на входе нужно ограничивать ток — например с помощью резистора, на выходетакже не стоит превышать ток.

Но дешевле использовать несколько PC817 вместо многоканального аналога.

PC817 характеристики

Характеристики светодиода:

  • Прямой ток — 50 мА;
  • Пиковый прямой ток — 1 А;
  • Обратное напряжение — 6 В;
  • Рассеяние мощности — 70 мВт.

Характеристики фототранзистора:

  • Напряжение коллектор-эмиттер — 35 В;
  • Напряжение эмиттер-коллектор — 6 В;
  • Ток коллектора — 50 мА;
  • Мощность рассеяния коллектора — 150 мВт.

Есть ещё важный параметр — коэффициент передачи по току (CTR) измеряемый в %. В оптопаре PC817 он определяется буквой после основного кода, также как и большинстве других оптопар и других полупроводниковых приборов.

№ модели Метка коэффициента CTR (%)
PC817A A 80 — 160
PC817B B 130 — 260
PC817C C  200 — 400
PC817D D  300 — 600
PC8*7AB A или B  80 — 260
PC8*7BC B или C  130 — 400
PC8*7CD C или D  200 — 600
PC8*7AC A,B или C  80 — 400
PC8*7BD B,C или D  130 — 600
PC8*7AD A,B,C или D  80 — 600
PC8*7 A,B,C,D или без метки  50 — 600

* — 1, 2, 3 или 4.

тестер оптопар

На многих форумах можно прочитать, что раз деталь такая дешевая, то и проверять её не стоит, а просто меняем и все.

У меня против этого мнения следующие доводы: все равно нужно узнать сгорела оптопара или нет, потому что это поможет понять, что ещё могло сгореть, да и новый оптрон может оказаться бракованным.

Проверить оптопару можно прозвонив тестером светодиод и проверить на короткое замыкание транзистор, потом пропустить через светодиод ток и посмотреть, что транзистор открылся.

Но проще всего соорудить простейший тестер оптопар, для него понадобятся только:

  • Два светодиода,
  • Две кнопки,
  • Два резистора.

Светодиоды подойдут на ток 5-20 мА и напряжение около 2-х вольт, R1, R2 — 300 Ом.

Питается тестер от USB порта получая от него 5 В, но можно питать тестер и от 3-х или 4-х батареек AA. Можно питать и от батарейки 9 В или 12 В или источника питания, вот только тогда нужно будет пересчитать сопротивления резисторов R1, R2.

Источник: http://HardElectronics.ru/pc817.html

Ссылка на основную публикацию