Оптрон, какво е и как работи

A оптрон също наричан оптоизолатор, е електронна схема, която работи като a превключвател изолиран оптически. Тоест позволява електрически изолирана връзка между две вериги, които работят при различни напрежения. Той е изграден от led и контролна верига, активирана от инфрачервената светлина. Освен всичко друго, едно от основните предимства на оптроните е тяхната електрическа изолация между товара и управляващата електроника. Единствената връзка между двата елемента е светлината на светодиода, който активира фототранзистора. Фигура-1 показва обща диаграма за оптрон с фото-транзисторен изход.

оптрон

Фигура 1. Оптрон обща диаграма с опто-транзисторен изход.

Оптрон и неговите компоненти

A оптрон Проектиран е с два основни елемента. Първият е инфрачервен светодиод, това устройство „дистанционно“ активира опто-транзистора. Вторият елемент е електронното устройство за управление. В зависимост от типа това може да бъде опто-транзистор, TRIAC, транзистор на Дарлингтън, SCR или цифров портал [1] [2]. Например общ оптрон е 4N25, Това включва като устройство за управление на опто-транзистор. Напротив MOC3011 включва оптично активиран TRIAC. Накрая целта на led е да активира контролния елемент.

Както можете да видите, оптроните могат да бъдат класифицирани според вида на контролния елемент, който имат. Всъщност Фигура-2 показва електрическата или електронната схема на различните видове.

  • TRIAC (3)
  • Транзистор (1)
  • TRIAC с нулев детектор за пресичане
  • Транзистор Дарлингтън (4)
  • Логика
  • Мосфет (2)

Фигура-2. Оптрон и различните му електрически схеми на оптрони с различни изходи.

Оптрон и неговите приложения

Приложенията на оптрони те включват активиращи товари, които могат да предизвикат електрически шум в системата за управление. Когато индуктивен товар като двигател се активира и деактивира, той създава смущения като електрически смущения в захранването на системата. Дори товари, които черпят много енергия от източника, могат за момент да източат напрежението или тока, които източникът поема. За изолирането им се използват оптрони електронни смущения.

Оптроните обикновено се използват с други управляващи елементи като MOSFETs, TRIACS, силови транзистори, механични релета или релета в твърдо състояние. В този случай, когато се използва заедно с други електронни схеми, целта е да се изолира източникът на системата за управление от смущения, които могат да причинят задвижващи механизми като двигатели, светлини и др.

Те обикновено не се използват самостоятелно, тъй като нямат голям капацитет да разсейват много енергия. С други думи, той е ограничен по отношение на тока и напрежението, които могат да преминат през неговите управляващи клеми, поради което се препоръчва да се използват заедно с други елементи с по-висока работна мощност като реле или TRIAC. Ако се интересувате от повече приложения и схеми, можете да видите справочния документ [3].

Някои най-използвани оптрони

Някои от най-използваните оптрони за образователни приложения са:

  • 4N25 - Транзисторен изход
  • MOC3011 - Оптрон с изход за TRIAC
  • MOC3010 - Изход към TRIAC
  • 4N35 - Изход към транзистор
  • PC817 - Транзисторен изход

Оптакуплерът, който използвате, зависи от товара, който искате да контролирате, вида на управлението, което искате да изпълните, и напрежението на управляващата логика.

Обобщение

В заключение, ако се притеснявате от електрически смущения, които могат да доведат до натоварване на вашата вградена система, препоръчително е да използвате отделни захранващи устройства и да използвате оптрон. Не забравяйте, че това устройство не може да се справи с много енергия. След това е необходимо да се използва с елемент, който може да контролира по-висока мощност. Оптронът е един от най-добрите варианти за изолиране на два електрически етапа.

Автор: д-р Рубен Естрада Мармолехо

Предметен професор, Университет в Гуадалахара, Мексико.