מצמדי אופטו - סוגים ויישומים

מבודדי אופטו או מצמדי אופטו, מורכבים ממכשיר פולט אור, ומכשיר רגיש לאור, כולם עטופים באריזה אחת, אך ללא חיבור חשמלי בין השניים, רק קרן אור. פולט האור הוא כמעט תמיד נורית LED. המכשיר הרגיש לאור עשוי להיות פוטודיודה, פוטו טרנזיסטור, או התקנים אזוטריים יותר כגון תיריסטורים, טריאקים וכו '.

הרבה ציוד אלקטרוני בימינו משתמש במצמד אופטי במעגל. מצמד אופטי או המכונה לפעמים מבודד אופטי מאפשר לשני מעגלים להחליף אותות ובכל זאת להישאר מבודדים חשמלית. זה נעשה בדרך כלל באמצעות אור כדי להעביר את האות. תכנון מעגלי המצמד האופטי הסטנדרטי משתמש במנורת LED המבהיקה על פוטטרנזיסטור - בדרך כלל זהו טרנזיסטור npn ולא pnp. האות מוחל על נורית הנורה, אשר אז זורחת על הטרנזיסטור ב- IC.

האור פרופורציונלי לאות, כך שהאות מועבר לפיכך לטרנזיסטור הצילום. מצמדים אופטיים עשויים להגיע גם במודולים ספורים כגון SCR, פוטודיודות, TRIAC של מתג מוליך למחצה אחר כפלט, ונורות ליבון, נורות ניאון או מקור אור אחר.

הנפוץ ביותר הוא מצמד אופטי MOC3021 שילוב מסוג LED diac. IC זה מתממשק למיקרו-בקר ונורית מחוברת בסדרה ל- IC, אשר זוהר כדי לציין a לוגיקה דופק גבוה מהמיקרו-בקר כדי שנוכל לדעת שהזרם זורם בנורת LED הפנימית של ה- opto-IC. כאשר ניתן לוגיקה גבוהה זורם זרם דרך LED מ- pin1 ל- 2. לכן בתהליך זה נורת LED נופלת על DIAC וגורמת לסיום 6 & 4. במהלך כל חצי מחזור זורם זרם דרך השער, נגד הסדרה ודרך אופטו-דיאק לתיריסטור / הטריאק הראשי כדי להפעיל את פעולת העומס.

מצמד האופטו נמצא בדרך כלל במעגל אספקת החשמל במצב מתג בציוד אלקטרוני רבים. הוא מחובר בין החלק הראשי והמשני של ספקי הכוח. היישום או פונקציית המצמד האופטי במעגל היא:

1. צג על מתח גבוה
2. דגימת מתח יציאה לצורך ויסות
3. מיקרו בקרת מערכת להפעלה / כיבוי
4. בידוד קרקעי

זהו העיקרון המשמש ב- Opto-Diacs, ה- Opto-Diacs זמינים בצורה של ICs וניתנים ליישום באמצעות מעגלים פשוטים.

כל שעליך לעשות הוא לספק דופק קטן בזמן הנכון לדיודת פולטת האור בחבילה. האור המופק על ידי ה- LED מפעיל את המאפיינים הרגישים לאור של הדיאק והכוח מופעל. הבידוד בין מעגלי ההספק הנמוכים לבין הספק גבוה בהתקנים המחוברים אופטית אלה הוא בדרך כלל כמה אלפי וולט.

תיאור סיכת Opto-Diacs:

4 מצמדי אופטו שונים זמינים

1. MOC3020

זה מגיע ב 6 פינים DIP מוצג באיור:

עקרון עבודה של MOC3020:

MOC3020 מיועדים לממשק בין בקרות אלקטרוניות לטריאק כוח כדי לשלוט בעומסים התנגדותיים ואינדוקטיביים לפעולות Vac. העיקרון המשמש במצמד אופטי הוא, ש- MOC זמינים באופן מיידי במעגל משולב ואינם דורשים מעגלים מורכבים מאוד בכדי לגרום להם לעבוד. כל שעליך לעשות הוא לתת דופק קטן בזמן הנכון ל- LED בחבילה. האור המופק על ידי ה- LED מפעיל את המאפיינים הרגישים לאור של הדיאק והכוח מופעל. הבידוד בין מעגלי ההספק הנמוכים לבין הספק גבוה בהתקנים המחוברים אופטית אלה הוא בדרך כלל כמה אלפי וולט.

תכונות של MOC3020:

• פלט נהג Photo-TRIAC 400 V
• מקור אינפרא אדום גליום-ארסניד-דיודה ומניע טריאק מסיליקון המצויד אופטית
• בידוד גבוה - 500 וופ
• מנהל התקן פלט המיועד 220 וואט
• DIP פלסטיק סטנדרטי בעל 6 מסופים
• ניתן להחלפה ישירה עם מוטורולה MOC3020, MOC3021 ו- MOC3022

יישומים אופייניים של MOC3020:

• בקרות סולנואיד / שסתום
• מנורות למנורות
• ממשקי מיקרו-מעבדים לציוד היקפי 115/240 Vac
• בקרות מוטוריות
• מנורות ליבון

יישום MOC3020:

המעגל המוצג להלן הוא מעגל טיפוסי המשמש לבקרת עומס AC ממיקרו-בקר, ניתן לחבר נורית אחת בסדרה עם MOC3021, LED כדי לציין מתי גבוה ניתן מבקר המיקרו כך שנוכל לדעת שהזרם זורם ב- LED הפנימי של מצמד אופטי. הרעיון הוא להשתמש במנורת חשמל שהפעלתה מחייבת זרם זרם חשמל לעומת מתח DC. זו הדרך, החשמל המרכזי לרשת שאנו מנסים להחליף את המנורה ואין צורך באספקת חשמל חיצונית. כדי להחליף את זרם ה- AC למנורה, עלינו להשתמש בטריאק מצמידים אופטית, מנורה ו- diac מוצגים במעגל להלן. אומרים שטריאק הוא כמתג מבוקר AC. יש לו שלושה מסופים M1, M2 ושער. TRIAC, עומס מנורה ומתח אספקה ​​מחוברים בסדרה. כאשר האספקה ​​פועלת במחזור חיובי, הזרם זורם דרך המנורה, הנגדים, הדיאק והשער ומגיע לאספקה ​​ואז רק המנורה זוהרת לחצי מחזור זה ישירות דרך מסוף M2 ו- M1 של הטריאק. בחצי מחזור שלילי אותו הדבר חוזר. לפיכך המנורה זוהרת בשני המחזורים באופן מבוקר, תלוי בפולסים המפעילים במבודד האופטו כפי שנראה בתרשים למטה. אם זה ניתן למנוע במקום למנורה הכוח נשלט וכתוצאה מכך בקרת מהירות.

2. MOC3021

MOC3021 הוא מצמד אופטו המיועד להפעלת TRIACS. על ידי שימוש בזה אנו יכולים להפעיל בכל מקום במחזור, וכך לקרוא להם כמצמד אופטי שאינו אפס. MOC3021 נמצאים בשימוש נרחב מאוד וניתן להשיג אותם די בקלות ממקורות רבים. זה מגיע במחשבת 6 פינים המוצגת באיור.

MOC3021 (מצמד אופטו)

תיאור סיכה:

סיכה 1: אנודה

סיכה 2: קתודה

סיכה 3: ללא חיבור (NC)

סיכה 4: מסוף ראשי

סיכה 5: ללא חיבור (NC)

סיכה 6: מסוף ראשי

מאפיינים:

• פלט נהג של 400 וולט-טריאק
• מקור אינפרא אדום של גליום-ארסניד-דיודה ומניע טריאק מסיליקון
• בידוד גבוה 7500 V שיא
• מנהל התקן פלט מיועד 220 וואט
• DIP פלסטיק סטנדרטי בעל 6 מסופים

קיימים יישומים רבים של MOC3021 כגון בקרות סולנואיד / שסתום, מנורות למנורות, ממשקי מיקרו-מעבדים לציוד היקפי 115/240 Vac, בקרות מנוע ועמעום מנורות ליבון.

יישום MOC3021:

מהמעגל שלמטה, הנפוץ ביותר הוא מצמד אופטי MOC3021 עם שילוב מסוג LED diac. בנוסף בזמן השימוש במיקרו-בקר וניתן לחבר נורית אחת בסדרה עם MOC3021, נורית LED כדי לציין מתי גבוהה ניתנת מבקר מיקרו כך שנוכל לדעת שהזרם זורם במנורה הפנימית של מצמד האופטו. כאשר ניתן היגיון גבוה אז הזרם זורם דרך ה- LED מהסיכה 1 עד 2. כך שבתהליך זה נורת LED נופלת על DIAC וגורמת לסיום 6 ו- 4. במהלך כל חצי מחזור זורם זרם דרך השער, נגד הסדרה ודרך אופטו-דיאק לתיריסטור / הטריאק הראשי כדי להפעיל את פעולת העומס.

3. MCT2E

הנה סרטון על מצמד האופטי MCT2E

סדרת מכשירי MCT2E של מצמדים אופטיים כל אחד מהם מורכב מ- LED אינפרא אדום של גליום ארסניד ומפוטוטרנזיסטור NPN מסיליקון. הם ארוזים באריזת DIP עם 6 פינים וזמינים במרווח עופרת רחב.

סיכה 1: אנודה.

סיכה 2: קתודה.

סיכה 3: אין חיבור.

סיכה 4: פולט.

סיכה 5: אספן.

סיכה 6: בסיס.

מאפיינים:

• מתח בדיקת בידוד 5000 VRMS
• ממשקים עם משפחות לוגיקה נפוצות
• קיבול צימוד קלט-פלט<0.5 pF
• חבילת 6 פינים סטנדרטית בתעשייה
• תואם להוראת RoHS 2002/95 / EC

המצמד האופטי נמצא בדרך כלל במעגל אספקת חשמל במצב מתג, נהיגה ממסר קריאה, בקרות תעשייתיות, כניסות לוגיות דיגיטליות ובציוד אלקטרוני רב.

יישום MCT2E:

זהו שילוב של נורית 1 וטרנזיסטור. בדרך כלל לא משתמשים בפין 6 של הטרנזיסטור וכאשר נופל אור על צומת פולט הבסיס אז הוא עובר וסיכה 5 אפס.

• כאשר לוגיקה אפס ניתנת כקלט אז האור לא נופל על טרנזיסטור ולכן הוא לא מתנהל מה שנותן לוגיקה כפלט.
• כאשר ההיגיון 1 ניתן כקלט אז האור נופל על הטרנזיסטור כך שהוא מתנהל, מה שהופך את הטרנזיסטור למופעל והוא יוצר קצר זה גורם שהיציאה היא אפסית לוגית כאשר אספן הטרנזיסטור מחובר לקרקע.

4. MOC363

מכשירי ה- MOC3063 מורכבים מדיודות אינפרא אדום הפולטות גליום ארסניד המצמידים אופטית לגלאי סיליקון מונוליטיים המבצעים את הפונקציות של נהגי טריאקס דו-צדדיים במתח אפס. זהו גם מח'ש בן 6 פינים המוצג באיור:

תיאור סיכה:

סיכה 1: אָנוֹדָה

סיכה 2: קָטוֹדָה

סיכה 3: אין חיבור (NC)

סיכה 4: מסוף ראשי

סיכה 5: אין חיבור (NC)

סיכה 6: מסוף ראשי

מאפיינים:

• מפשט בקרה לוגית של הספק 115/240 Vac
• מתח מעבר אפס
• dv / dt של 1500 V / µs אופייני, 600 V / µs מובטח
• זיהה VDE
• מעבדות חתמים (UL) מוכרות

יישומים:

• בקרות סולנואיד / שסתום
• מתגי הפעלה סטטיים
• בקרות טמפרטורה
• מפעילי מנוע מתח ונהגים
• בקרות תאורה
• אנשי קשר של E.M.
• ממסר מצב מוצק

עבודה של MOC3063:

מהמעגל יש לנו מצמד אופטי MOC3063 עם שילוב מסוג SCR מסוג LED. בנוסף בזמן השימוש במצמד אופטי זה עם מיקרו-בקר ונורית אחת ניתן לחבר בסדרה עם נורית MOC3063 כדי לציין מתי גבוה ניתן מבקר מיקרו כך שנוכל לדעת שהזרם זורם במנורה הפנימית של מצמד האופטו. כאשר ניתן היגיון גבוה אז הזרם זורם דרך LED מסיכה 1 עד 2. נורת ה- LED נופלת על SCR וגורמת ל- 6 ו -4 להיסגר רק בצלב האפס של מתח האספקה. במהלך כל מחצית מחזור זורם זרם דרך שער ה- SCR, הנגד הסדרה החיצוני ודרך SCR עבור התיריסטור / הטריאק הראשי כדי להפעיל את העומס בתחילת מחזור האספקה ​​תמיד לפעול.

הנה סרטון של ממשק מצמד אופטי ל- TRIAC