Схема подключения оптопары: Включение и применение оптопар

Разгоняем оптрон до сотни / Хабр

MegaHard 6 апр 2021 в 17:40

Время на прочтение 2 мин

Количество просмотров 29K

Разработка систем связи *Производство и разработка электроники *Робототехника DIY или Сделай сам

Из песочницы

Если поискать в интернете схемы подключения оптронов, то можно обнаружить, что в подавляющем большинстве случаев предлагается просто добавить резистор. Это самая простая схема, она же и самая медленная. Когда скорость реакции не устраивает, предлагается ставить более быстрый оптрон, но, во-первых, быстрые оптроны – это дорого, и во-вторых, почему бы не разогнать быстрый оптрон до ещё большей скорости?

Итак, в чём основная проблема передачи сигнала через оптопару? Обычно в оптопаре на выходе стоит биполярный транзистор, а все биполярные транзисторы страдают такой проблемой как ёмкость переходов. Основную проблему создаёт ёмкость между коллектором и базой, во время переходных процессов именно она мешает транзистору быстро открываться и закрываться.

Это явление называется эффект Миллера. Ещё во времена ламповых приёмников придумали, как с ним бороться. Основная идея в том, чтобы напряжение между базой и коллектором не менялось, в таком случае не придётся тратить время на перезарядку паразитной ёмкости.

Для примера давайте сравним, как ведёт себя оптрон при обычном включении и при включении с постоянным напряжением. В первом случае ёмкость заряжается так медленно, что выходной сигнал болтается где-то возле середины.

А теперь модельное включение, которое должно показать предельно достижимое время реакции.

Такой сигнал (красный график) выглядит намного приятнее, фронты уменьшились до 0.1 мкс. В исходном они были где-то 2-3 мкс, то есть ускорение примерно в 20-30 раз. Теперь возникает вопрос, как этим воспользоваться на практике, снять сигнал с оптрона, не меняя напряжения. И первый способ – это каскодное включение (зелёный график).

Уже неплохо, со 100 кБит/с разогнались до 1 Мбит/с, но всё ещё не идеально. Если добавить ещё один резистор, то можно построить дифференциальный усилитель.

Немного Титце и Шенка, и пожалуйста, графики практически совпали, 3 мкс превратились в 100 нс.

Ура, всё работает, расходимся? Нет, нужно больше золота, так что переходим ко второй части. Сейчас мы боролись с выходной ёмкостью, но есть ещё входная ёмкость, и для неё так же существуют стандартные схемотехнические методы. Почему бы, например, не включить на вход конденсатор, чтобы он быстрее заряжал ёмкость светодиода.

Как видите, для нарастающего фронта это оказалось серебряной пулей. Теперь надо разогнать спадающий фронт, и здесь возникает проблема. У нас ведь однополярное питание, а для разряда светодиода нужно отрицательное напряжение. Поэтому следующим шагом будет схема со сдвигом уровня (не знаю, есть ли тут общепринятое название). Ставим на выходе компаратор, который сравнивает ток через оптрон. Его можно собрать из пары токовых зеркал, подобный входной каскад повсеместно ставится в ОУ и компараторах.

Пары транзисторов продаются в одном корпусе, так что должно получиться довольно компактно. Вторая серебряная пуля готова, однако можно заметить, что спадающий фронт немного отстаёт. И наконец мы пришли к золоту: вместо самодельного компаратора ставим промышленный. Вот они, фронты 10 нс.

Можно поднять входную частоту до 100 МГц и посмотреть, что там в итоге получилось.

В принципе неплохо, можно в продакшен, правда здесь возникает другая проблема – такие компараторы дорогие.

P.S.: в последней схеме с трудом подобрал номиналы, так что не надейтесь, что она у вас заработает на заявленной частоте.

Схемы моделировались в LTspice.

Теги:

• оптрон
• полевые транзисторы
• гальваническая развязка

Хабы:

• Разработка систем связи
• Производство и разработка электроники
• Робототехника
• DIY или Сделай сам

Как выглядит оптопара. Оптопара PC817 принцип работы и очень простая проверка

Инструкция

Если оптрон, исправность которого поставлена под , впаян в плату, необходимо отключить ее , разрядить на ней электролитические конденсаторы, а затем выпаять оптопару, запоминая, как она была впаяна.

Оптроны имеют разные излучатели (лампы накаливания, неоновые лампы, светодиоды, светоизлучающие конденсаторы) и разные приемники излучения (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, фотосимисторы). Также они цоколевкой. Поэтому необходимо найти данные о типе и цоколевке оптопары либо в справочнике или даташите, либо в схеме того прибора, где он был установлен. Нередко цоколевки оптрона нанесена прямо на плату этого прибора.Если прибор современный, можно почти наверняка быть уверенным, что излучателем в нем светодиод.

Если приемником излучения является фотодиод, к нему подключите элемент оптрона включите, соблюдая полярность, в цепочку, состоящую из источника постоянного напряжения в несколько вольт, резистора, рассчитанного таким образом, чтобы ток через приемник излучения не превысил допустимого, и мультиметра, работающего в режиме измерения тока на соответствующем пределе.

Теперь введите излучатель оптопары в рабочий режим. Для включения светодиода пропустите через него в прямой полярности постоянный ток, равный номинальному. На лампу накаливания подайте номинальное напряжение. Неоновую лампу или светоизлучающий конденсатор, соблюдая осторожность, подключите к сети через резистор сопротивлением от 500 кОм до 1 МОм и мощностью не менее 0,5 Вт.

Фотоприемник должен среагировать на включение излучателя резким изменением режима. Попробуйте теперь несколько раз выключить и включить излучатель. Фототиристор и фоторезистор останутся открытыми и после снятия управляющего воздействия вплоть до отключения их питания. Остальные типы фотоприемников будут реагировать на каждое изменение управляющего сигнала.Если оптрон имеет открытый оптический канал, убедитесь в изменении реакции приемника излучения при перекрытии этого канала.

Сделав вывод о состоянии оптрона, экспериментальную установку обесточьте и разберите. После этого впаяйте оптопару обратно в плату либо замените на другую. Продолжите ремонт устройства, в состав которого входит оптрон.

Оптопара или оптрон состоит из излучателя и фотоприемника, отделенных друг от друга слоем воздуха или прозрачного изолирующего вещества.

Они не связаны между собой электрически, что позволяет использовать прибор для гальванической развязки цепей.

Инструкция

К фотоприемнику оптопары присоедините измерительную цепь в соответствии с его типом. Если приемником является фоторезистор, используйте обычный омметр, причем, полярность неважна. При использовании в качестве приемника фотодиода подключите микроамперметр без источника питания (плюсом к аноду). Если сигнал принимается фототранзистором структуры n-p-n, подключите цепь из резистора на 2 килоома, батарейки на 3 вольта и миллиамперметра, причем, батарейку присоедините плюсом к коллектору транзистора. В случае, если фототранзистор имеет структуру p-n-p, поменяйте полярность подключения батарейки на обратную. Для проверки фотодинистора составьте цепь из батарейки на 3 В и лампочки на 6 В, 20 мА, подключив ее плюсом к аноду динистора.

В большинстве оптронов излучателем является светодиод либо лампочка накаливания. На лампочку накаливания подайте ее номинальное напряжение в любой полярности.

Можно также подать переменное напряжение, действующее значение которого равно рабочему напряжению лампы. Если же излучателем является светодиод, подайте на него напряжение 3 В через резистор на 1 кОм (плюсом к аноду).

Оптрон это электронный прибор, состоящий из источника света и фотоприёмника. Роль источника света выполняет светодиод инфракрасного излучения с длиной волны в пределах 0,9…1,2 мкм, а приемника фототранзисторы, фотодиоды, фототиристоры и др., связанные оптическим каналом и объединённые в один корпус. Принцип работы оптрона состоит в преобразовании электрического сигнала в свет, а затем его передаче по оптическому каналу и преобразовании в электрический сигнал. Если роль фотоприемника выполняет фоторезистор, то его световое сопротивление становится в тысячи раз меньше первоначального темнового, если фототранзистор, то воздействие на его базу создает аналогичный эффект, как и при подаче тока в базу обычного транзистора, и он открывается. Обычно оптроны и оптопары используют с целью гальванической развязки

Этот пробник, предназначен для проверки большого количества видов оптопар: оптотранзисторов, оптотиристоров, оптосимисторов, опторезисторов, а также микросхемы таймера NE555, отечественным аналогом которой является

Модифицированный вариант пробника для проверки оптронов

Сигнал с третьего вывода микросхемы 555 через резистор R9 поступает на один вход диодного моста VDS1, при условии, что к контактам Анод и Катод подсоединен рабочий излучающий элемент оптопары, в таком случае через диодный мост потечет ток, и будет мигать светодиод HL3, при условии что фотоприемник исправен, будет открываться VT1 и загораться HL3, который будет проводить ток, HL4 при этом будет моргать

Данный принцип можно использовать для проверки практически любого оптрона:

Около 570 мили вольт должен показать мультиметр, если оптрон исправен в режиме прозвонки диода, т.

к в этом режиме с щупов тестера поступает около 2 вольт, но этого напряжения не достаточно для открытия транзистора, но как только мы подадим питание на светодиод, он откроется и мы увидим на дисплее напряжение которое падает на открытом транзисторе.

Описываемое ниже устройство покажет не только исправность таких популярных оптронов как PC817, 4N3x, 6N135, 6N136 и 6N137, но и их скорость срабатывания. Основа схемы микроконтроллер серии ATMEGA48 или ATMEGA88. Проверяемые компоненты можно подключать и отключать прямо во включенный прибор. Результат проверки покажут светодиоды. Так элемент ERROR светится при отсутствии подключенных оптопар или их неработоспособности. Если элемент исправен, то загорится светодиод OK. Одновременно с ним загорится один или несколько светодиодов TIME, соответствующих скорости срабатывания. Так, для самой медленной оптопары, PC817, будет светится только один светодиод – TIME PC817, соответствующий ее скорости. Для быстрых 6N137 будут гореть все четыре светодиода.

Если это не так, то оптопара не соответствует данному параметру. Значения шкалы скорости PC817 – 4N3x – 6N135 – 6N137 соотносятся как 1:10:100:900.

Фьюзы микроконтроллера для прошивки: EXT =$FF, HIGH=$CD, LOW =$E2.

Печатную плату и прошивку можно скачать по ссылке выше.

Потребовался простой способ проверки оптронов. Не часто я с ними «общаюсь», но бывают моменты, когда надо определить – виноват ли оптрон?.. Для этих целей сделал очень простой пробник. «Конструкция выходного часа».

Внешний вид пробника:

Схема данного пробника очень проста:

Теория:
Оптроны(оптопары) стоят практически в каждом импульсном блоке питания для гальванической развязки цепи обратной связи. В составе оптрона находятся обычный светодиод и фототранзистор. Упрощенно говоря, это, своего рода, маломощное электронное реле, с контактами на замыкание.

Принцип работы оптрона: Когда через встроенный светодиод проходит электрический ток, светодиод (в оптроне) начинает светиться, свет попадает на встроенный фототранзистор и открывает его.

Оптроны часто выпускается в корпусе Dip
Первая ножка микросхемы, по стандарту обозначается ключом, точкой на корпусе микросхемы, она же анод светодиода, далее номера ножек идут по окружности, против часовой стрелки.

Суть проверки: Фототранзистор, при попадании на него света от внутреннего светодиода,
переходит в открытое состояние, а сопротивление его – резко уменьшится (с очень большого сопротивления, до примерно 30-50 Ом.).

Практика:
Единственным минусом данного пробника является то, что для проверки необходимо выпаять оптрон и установить в держатель согласно ключу(у меня роль напоминалки является кнопка тестирования – она смещена в сторону, и ключ оптрона должен смотреть на кнопку).
Далее, при нажатии кнопки, (если оптрон цел), оба светодиода загорятся: Правый будет сигнализировать о том, что светодиод оптрона рабочий(цепь не разорвана), а левый сигнализировать о работоспособности фототранзистора(цепь не разорвана).

(Держатель у меня был только DIP-6 и пришлось залить неиспользуемые контакты термоклеем. )

Для окончательного тестирования, необходимо перевернуть оптрон «не по ключу» и проверить уже в таком виде – оба светодиода не должны гореть. Если же горят оба или один из них, то это говорит нам о коротком замыкании в оптроне.

Рекомендую такой пробник в качестве первого, для начинающих радиолюбителей, которым необходимо проверять оптроны раз в полгода, год)
Существуют и более современные схемы с логикой и сигнализацией о «выходе из параметров», но такие нужны для очень узкого круга людей.

Советую посмотреть у себя в «закромах», так выйдет дешевле, да и время на ожидание доставки не потратите. Можно выпаять из плат.

Добавить в избранное Понравилось +73 +105

Описание, характеристики, Datasheet и методы проверки оптронов на примере PC817.

В продолжение темы «Популярные радиодетали при ремонтах импульсных блоков питания» разберем еще одну деталь- оптопара (оптрон) PC817. Он состоит из светодиода и фототранзистора. Между собой электрически никак не связанны, благодаря чему на основе PC817 можно реализовать гальваническую развязку двух частей схемы — например с высоким напряжением и с низким. Открытие фототранзистора зависит от освещенности светодиодом. Как это происходит более подробно я разберу в следующей статье где в экспериментах подавая сигналы с генератора и анализируя его при помощи осциллографа можно понять более точную картину работы оптопары.

Еще в других статьях я расскажу о нестандартном использовании оптрона первая в роли , а во второй . И используя эти схемные решения соберу очень простой тестер оптопар. Которому не не нужны никакие дорогие и редкие приборы, а всего лишь несколько дешевых радиодеталей.

Деталь не редкая и не дорогая. Но от нее зависит очень многое. Она используется практически в каждом ходовом (я не имею ввиду каком нибудь эксклюзивном) импульсном БЛОКЕ ПИТАНИЯ и выполняет роль обратной связи и чаще всего в связке тоже с очень популярной радиодеталью TL431

Для тех читателей, кому легче информацию воспринимать на слух, советуем посмотреть видео в самом низу страницы.

Оптопара (Оптрон) PC817

Краткие характеристики:

Корпус компактный:

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

Производитель PC817 – Sharp, встречаются другие производители электронных компонентов выпускают аналоги- например:

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

Кроме одинарного оптрона PC817 выпускаются и другие варианты:

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

Проверка оптопары

Для быстрой проверки оптопары я провел несколько тестовых экспериментов. Сначала на макетной плате.

Вариант на макетной плате

В результате удалось получить очень простую схему для проверки PC817 и других похожих оптронов.

Первый вариант схемы

Первый вариант я забраковал по той причине что он инвертировал маркировку транзистора с n-p-n на p-n-p

Поэтому чтобы не возникало путаницы я изменил схему на следующую;

Второй вариант схемы

Второй вариант работал правильно но неудобно было распаять стандартную панельку

под микросхему

Панелька SCS- 8

Третий вариант схемы

Самый удачный

Uf — напряжение на светодиоде при котором начинает открываться фототранзистор.

в моем варианте Uf = 1.12 Вольт.

В результате получилась такая очень простая конструкция.

С помощью предлагаемого пробника можно проверить микросхемы NE555 (1006ВИ1) и различные оптоприборы: оптотранзисторы, оптотиристоры, оптосимисторы, опторезисторы. И именно с этими радиоэлементами простые методы не проходят, так как просто прозвонить такую деталь не получится. Но в простейшем случае можете провести испытание оптопары используя такую технологию:

С помощью цифрового мультиметра:

Здесь 570 – это милливольты, которые падают на открытом переходе к-э оптотранзистора. В режиме прозвонки диода измеряется напряжение падения. В режиме “диод” мультиметр на щупы выводит напряжение 2 вольта импульсное, прямоугольной формы, через добавочный резистор, и при подключении П-Н перехода, АЦП мультиметра измеряет напряжение падающее на нём.

Тестер оптронов и микросхем 555

Мы советуем потратить немного времени и сделать данный тестер, так как оптроны всё чаще используют в различных радиолюбительских конструкциях. А про знаменитую КР1006ВИ1 вообще молчу – её ставят почти везде. Собственно на проверяемой микросхеме 555 собран генератор импульсов, о работоспособности которого свидетельствует перемаргивание светодиодов HL1, HL2. Далее начинается пробник оптопар.

Работает он так. Сигнал с 3-й ножки 555 через резистор R9 попадает на один вход диодного моста VDS1, если к контактам А (анод) и К (катод) подключен исправный излучающий элемент оптопары, то через мост будет протекать ток, заставляя моргать светодиод HL3. Если принимающий элемент оптопары тоже исправен, то он будет проводить ток на базу VT1 открывая его в момент зажигания HL3, который будет проводить ток и HL4 тоже будет моргать.

P.S. Некоторые 555 не запускаютса с конденсатором в пятой ноге, но это не означает их неисправность, поэтому если HL1, HL2 не заморгали – замкните с2 накоротко, но если и после этого указанные светодиоды не стали мигать – то микросхема NE555 однозначно неисправна. Желаю удачи. С уважением, Андрей Жданов (Мастер665).

Тематические материалы:

Таймер выключения компьютера для Windows: как установить время Как установить приложение плей маркет на ноутбук Приложение для ноутбуков в гугл плей Бесплатная установка на ноутбук магазина плей маркет Как настроить плей маркет на нетбуке Самые нужные приложения для «Андроид Что делать, если не включается телефон Не работает Google Play Market: ошибка подключения к серверу Как снять пароль с компьютера: советы пользователям Что делать если компьютер не включается?

Обновлено: 17.01.2022

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Его типы и различные применения в цепях постоянного/переменного тока

Оптопара представляет собой электронный компонент, который передает электрические сигналы между двумя изолированными цепями. Оптопара, также называемая оптоизолятором, фотоэлементом или оптическим изолятором.

Часто в цепях, особенно низковольтных или сильно чувствительных к шуму, оптопары используются для изоляции цепей, чтобы предотвратить вероятность электрических коллизий или исключить нежелательные шумы. На нынешнем коммерческом рынке мы можем купить оптопару с От 10 кВ до 20 кВ Выдерживаемое напряжение от входа до выхода со спецификацией Переходные процессы напряжения 25 кВ / uS.

 

Внутренняя структура оптопары

Это внутренняя структура оптопары. На левой стороне открыты контакты 1 и 2, это светодиод (светоизлучающий диод), светодиод излучает инфракрасный свет на светочувствительный транзистор с правой стороны. Фототранзистор переключает выходную схему коллектором и эмиттером, как и типичные биполярные транзисторы. Интенсивность светодиода напрямую контролирует фототранзистор. Поскольку светодиод может управляться другой схемой, а фототранзистор может управлять другой схемой, две независимые цепи могут управляться оптопарой. Кроме того, пространство между фототранзистором и инфракрасным светодиодом выполнено из прозрачного и непроводящего материала; он электрически изолирует две разные цепи. Полое пространство между светодиодом и фототранзистором может быть выполнено из стекла, воздуха или прозрачного пластика, электрическая изоляция намного выше, обычно 10 кВ или выше.

 

Типы оптопар

В продаже имеется множество различных типов оптопар в зависимости от их потребностей и коммутационных возможностей. В зависимости от использования в основном доступны четыре типа оптронов.

1. Оптопара, в которой используется фототранзистор .
2. Оптопара, в которой используется фототранзистор Дарлингтона .
3. Оптопара, использующая Фото TRIAC .
4. Оптопара, в которой используется Фото SCR .

 

Фототранзисторная оптронная пара

На верхнем рисунке показана внутренняя конструкция фототранзисторной оптронной пары. Тип транзистора может быть любым, будь то PNP или NPN .

Фототранзистор может быть еще двух типов в зависимости от наличия выходного контакта. На втором изображении слева есть дополнительный вывод, который внутренне соединен с базой транзистора. это контакт 6 используется для управления чувствительностью фототранзистора . Часто контакт используется для соединения с землей или минусом с помощью резистора с высоким сопротивлением. В этой конфигурации можно эффективно контролировать ложные срабатывания из-за шума или электрических переходных процессов.

Кроме того, перед использованием оптопары на основе фототранзистора пользователь должен знать максимальный номинал транзистора. PC816, PC817, LTV817, K847PH – несколько широко используемых оптронов на основе фототранзисторов. Фото – Используется оптопара на основе транзистора в изоляции цепи постоянного тока .

 

Транзисторный оптрон Photo-Darlington

показана о-муфта.

Транзистор Дарлингтона представляет собой пару транзисторов, где один транзистор управляет базой другого транзистора. В этой конфигурации транзистор Дарлингтона обеспечивает высокий коэффициент усиления. Как обычно, светодиод излучает инфракрасный свет и управляет базой пары транзисторов.

Этот тип оптопары также используется в области, связанной с цепями постоянного тока, для изоляции. 6-й контакт, который внутренне соединен с базой транзистора, используется для управления чувствительностью транзистора, как обсуждалось ранее в описании фототранзистора. 4N32, 4N33, h31B1, h31B2, h31B3 – это несколько примеров оптопары на основе фото-Дарлингтона.

 

Оптрон Photo-TRIAC

На верхнем изображении внутренняя конструкция или Показана оптопара на базе TRIAC .

TRIAC в основном используется там, где требуется управление или переключение на основе переменного тока. Светодиодом можно управлять с помощью постоянного тока, а симистор используется для управления переменным током. Оптопара обеспечивает отличную изоляцию и в этом случае. Вот одно приложение Triac. Примерами оптронов на основе TRIAC являются IL420 , 4N35 и т. д. Примеры оптронов на основе TRIAC.

 

Оптрон на основе фоторезистора​

SCR означает Кремниевый выпрямитель , SCR также упоминается как Тиристор . На верхнем изображении показана внутренняя конструкция оптопары на основе Photo-SCR. Как и другие оптопары, светодиод излучает инфракрасное излучение. SCR управляется интенсивностью светодиода. Оптопара на основе фототиристорного тиристора, используемая в схемах, связанных с переменным током. Узнайте больше о Тиристор здесь.

Несколько примеров оптопар на основе фототиристоров: MOC3071, IL400, MOC3072 и т. д.

 

Применение оптопары

Как обсуждалось ранее несколько оптопары используются в цепи постоянного тока и несколько оптопары используются в операциях, связанных с переменным током . Поскольку оптопара не позволяет осуществлять прямое электрическое соединение между двумя сторонами, основное применение оптрона состоит в том, чтобы изолировать две цепи .

При переключении другого приложения, например, когда для переключения приложения можно использовать транзистор, можно использовать оптопару. Его можно использовать в различных операциях, связанных с микроконтроллером, где требуются цифровые импульсы или аналоговая информация от схемы высокого напряжения. Оптопара может использоваться для превосходной изоляции между этими двумя.

Оптопара может использоваться для обнаружения переменного тока и операций, связанных с управлением постоянным током. Давайте посмотрим несколько приложений оптотранзисторов.

 

Оптопара для коммутации цепи постоянного тока:

В верхней схеме используется схема на основе фототранзистора . Он будет действовать как обычный транзисторный переключатель. В схеме используется недорогая оптопара на основе фототранзистора PC817 . Инфракрасный светодиод будет управляться переключателем S1 9.0004 . Когда переключатель будет включен, источник батареи 9 В подаст ток на светодиод через токоограничивающий резистор 10 кОм. Интенсивность регулируется резистором R1. Если мы изменим значение и уменьшим сопротивление, яркость светодиода будет высокой, что приведет к высокому коэффициенту усиления транзистора.

С другой стороны, транзистор представляет собой фототранзистор, управляемый внутренним инфракрасным светодиодом . Когда светодиод излучает инфракрасный свет, фототранзистор контактирует, и VOUT становится равным 0, отключая нагрузку, подключенную к нему. . Нужно помнить, что по даташиту ток коллектора транзистора 50мА. R2 обеспечивает VOUT 5v. R2 — подтягивающий резистор.

Вы можете увидеть переключение светодиода с помощью оптопары в видео ниже…

В этой конфигурации оптопара на основе фототранзистора может использоваться с микроконтроллером для обнаружения импульсов или прерывания .

 

Оптопара для определения напряжения переменного тока:

Здесь показана еще одна схема для определения напряжения переменного тока . Инфракрасный светодиод управляется с помощью двух резисторов 100k. Два резистора по 100 кОм, используемые вместо одного резистора по 200 кОм, предназначены для дополнительной безопасности при условиях, связанных с коротким замыканием. Светодиод подключается через линию настенной розетки (L) и нейтральную линию (N). При нажатии S1 светодиод начинает излучать инфракрасный свет. Фототранзистор отвечает и преобразует напряжение VOUT из 5 В в 0 В.

В этой конфигурации оптопара может быть подключена к цепи низкого напряжения, такой как блок микроконтроллера, где требуется определение напряжения переменного тока. На выходе будет формироваться прямоугольный импульс от высокого к низкому.

 

На данный момент первая цепь используется для управления или переключения цепи постоянного тока, а вторая — для обнаружения цепи переменного тока и управления или переключения цепи постоянного тока. Далее мы увидим управление цепью переменного тока с помощью цепи постоянного тока.

 

Оптопара для управления цепью переменного тока с использованием постоянного напряжения:

В верхней схеме Светодиод снова управляется батареей 9В через резистор 10к и состоянием переключателя. С другой стороны используется оптопара на основе фото-симистора , которая управляет ЛАМПОЙ переменного тока от розетки 220В переменного тока. Резистор 68R используется для управления TRIAC BT136, который управляется фото-TRIAC внутри блока оптопары.

Этот тип конфигурации используется для управления электроприборами, использующими схемы низкого напряжения . На верхней схеме используется IL420, представляющий собой оптопару на основе фототриака.

Помимо схемы этого типа, в импульсных источниках питания можно использовать оптопару для отправки информации о состоянии короткого замыкания или перегрузки по току на вторичной стороне на первичную сторону.

 

Если вы хотите увидеть ИС оптопары в реальном действии , проверьте следующие схемы:

• Введение в октопару и взаимодействие с ATmega8
• Предоплаченный счетчик энергии с использованием GSM и Arduino
• Цепь симисторного диммера с ИК-пультом дистанционного управления
• Аварийное освещение Raspberry Pi с датчиком темноты и отключения питания переменного тока
• Домашняя автоматизация с дистанционным ИК-управлением с использованием микроконтроллера PIC

Как подключить реле через оптопару

Свагатам 54 Комментарии

В следующем посте описывается, как управлять реле с помощью изолированного метода или через устройство оптопары. Мы изучим три метода: первый метод заключается в подключении реле непосредственно к выходным контактам оптопары, второй метод заключается в использовании внешних транзисторов PNP, а третий метод заключается в использовании внешних транзисторов NPN. Любая стандартная оптопара, такая как PC817, TIL111 или MCT2E, может использоваться в обсуждаемых принципиальных схемах.

Вопрос задал один из заинтересованных участников этого блога, мисс Винита.

Прежде чем изучать предлагаемую конструкцию, давайте сначала разберемся, как работает оптопара.

Принцип работы оптопары

Оптопара — это устройство, в котором светодиод и фототранзистор помещены в герметичный, водонепроницаемый и светонепроницаемый корпус в виде 8-контактной ИС (напоминающей ИС 555). ).

Светодиод подключается к паре выводов, а три вывода фототранзистора подключаются к трем другим назначенным выводам.

Идея работы реле с оптопарой проста, все дело в обеспечении входного постоянного тока от источника, который необходимо изолировать от выводов светодиода через ограничительный резистор (как мы обычно делаем с обычными светодиодами) и переключать фототранзистор в ответ на приложенные входные триггеры.

Вышеупомянутое действие зажигает внутренний светодиод, свет которого определяется фототранзистором, заставляя его проводить через соответствующие выводы.

Выход фототранзистора обычно используется для управления предшествующим изолированным каскадом, например каскадом управления реле.

Подключение реле непосредственно к оптопаре

На следующей принципиальной схеме показано, как реле может быть подключено непосредственно к коллектору внутреннего транзистора оптрона.

Помните, хотя приведенная выше схема подключения выглядит простой и легкой, необходимо следить за тем, чтобы сопротивление катушки реле было не ниже 300 Ом, иначе оптопара может нагреться и выйти из строя.

Итак, если вы хотите использовать описанную выше конфигурацию и подключить реле напрямую к оптопаре, вам необходимо сначала измерить сопротивление катушки реле и убедиться, что оно выше 300 Ом.

Это связано с тем, что большинство оптронов не могут работать с током более 50 мА в качестве тока нагрузки, поэтому катушка реле должна иметь относительно высокое сопротивление, чтобы она не пропускала ток более 30 или 40 мА.

Следующие концепции показывают, как драйвер реле может быть сконфигурирован с оптопарой, использующей транзисторы. Как показано на следующих принципиальных схемах, драйвер реле может состоять из транзистора NPN или транзистора PNP.

Внешний транзистор рекомендуется использовать в ситуации, когда сопротивление катушки реле низкое, ниже 300 Ом, и реле требует более высокого тока, превышающего 50 мА.

Использование транзистора PNP

Как видно из схемы ниже, драйвер реле PNP подключен к оптопаре. Когда это PNP-транзистор, такой как BC557, вывод базы транзистора соединен с выводом коллектора внутреннего транзистора оптопары, эмиттер подключен к положительной линии, а вывод коллектора сконфигурирован с реле.

Обратный диод, связанный с реле, защищает транзистор от скачков напряжения обратной ЭДС, создаваемых катушкой реле.

Значения резисторов не являются критическими, для двух резисторов можно использовать любое значение резистора от 4k7 до 22K.