Optocuplorul

OPTOCUPLOARE

Optocuplorul, cunoscut si sub denumirea de optoizolator, este un sistem optoelectronic simplu, la care semnalul de iesire urmareste dupa o lege liniara semnalul de intrare, fara ca intre circuitul de intrare si cel de iesire sa existe o legatura galvanica.

Optocuplorul este singurul dispozitiv optoelectronic a carui functionare nu este influentata de proprietatile optice ale mediului inconjurator. Parametri sai depind in principal de curentul de intrare si de temperatura de lucru. Optocuploarele sunt utilizate in special in circuite care necesita o buna izolare galvanica, in circuite de comanda a comutatiei diferitelor echipamente electronice sau in translatoare de nivel de curent continuu.

Schema de principiu a unui optocuplor este prezentata in figura 5.1

Optocuplorul este format din doua parti distincte:

- o sursa de radiatii (dioda semiconductoare de tip GaAs);

- un receptor (dioda rapida, fototranzistor, fototranzistori in configuratie Darlington, fototranzistor cu efect de camp, fotorezistenta, fototiristor).

Un circuit simplu de polarizare a unui optocuplor este prezentat in figura 5.2.

Exista insa si scheme mai complexe, ce folosesc o reactie pozitiva sau/si negativa intre circuitul de iesire si cel de intrare. Astfel de reactii sunt folosite in circuite cu optocuploare utilizate pentru transmiterea unor semnale analogice. Reactia este necesara pentru a liniariza caracteristica de transfer iar pentru pastrarea izolarii galvanice intre circuitul de iesire si cel de intrare se utilizeaza pe calea de reactie tot optocuploare sau, mai simplu, fotodiode si fototranzistoare discrete.

O schema cu optocuplor ce utilizeaza o reactie negativa pentru liniarizarea caracteristicii de transfer este prezentata in figura 5.3. Fotodetectoarele PD1 si PD2 sunt ambele opto-cuplate cu dioda fotoemisiva notata LED. A1 si A2 sunt amplificatoare operatioale. Se observa ca semnalul de intrare aplicat pe intrarea inversoare a lui A1 este transmis atat in circuitul de iesire (realizat in jurul lui A2) cat si in circuitul de intrare (reactia), ambele cai de transmitere a semnalului fiind optoizolate.

Un alt tip de optocuplor, destul de popular, reprezinta o combinatie intre o dioda emitatoare si un fototriac. Schema bloc este prezentata in figura 5.4.

Fototriacul folosit in aceasta schema functioneaza similar ca si triacul realizat sub forma de componenta discreta, cu deosebirea ca este activat de radiatia IR si nu de un curent

Acest tip de optocuplor este adesea intalnit in aplicatii industriale ce privesc controlul motoarelor, a echipamentelor de iluminat sau a celor de incalzire, deoarece permite controlul de la mare distanta, folosind tensiuni de comanda de valori foarte mici. Avantajul principal consta in faptul ca liniile de comanda (ce conduc semnale mici) sunt bine izolate de cele prin care circula tensiunea alternativa de putere (220V sau 380V) in circuitul comandat