optokopplerové

Optokopplerové součástky, běžně označované jako optoizolátory, slouží k galvanické izolaci mezi dvěma částmi elektrického obvodu prostřednictvím optického spojení. Převod signálu probíhá bez přímé elektrické cesty, což snižuje vliv šumu a vysokého napětí na řídicí část.

Konstrukce a princip

Optokoppler se obvykle skládá z LED na vstupní straně a fotosenzitivního prvku (např. fototransistor, fotodiode, fotodarlington, fotomosfet) na výstupní straně, oddělených izolační bariérou. Při osvětlení LED výstupní prvek mění svůj elektrický stav, čímž se signál přenáší na druhý obvod bez elektrického spojení mezi oběma částmi.

Typy a charakteristiky

- Výstupní prvky: transistorový, fototranzistor, fotodarlington, fotomosfet, triakový (pro spínání AC zátěží) a další speciální typy.

- Izolační napětí: typicky několik tisíc voltů rms (např. 2,5–5,3 kV rms), podle varianty a normy.

- Přenosové číslo (CTR): určuje poměr výstupního proudu k vstupnímu, široké rozmezí v závislosti na typu a provozních podmínkách.

- Rychlost: doba odezvy se pohybuje od desítek nanosekund až po několik microsekund, v závislosti na typu a zátěži.

- Provozní rozsah: teplota, napětí a proud specifikované pro jednotlivé modely; někdy uváděny i maximální spínací kmitočty a zátěžové parametry.

Použití

- Elektrická izolace mezi mikroprocesory a vysoce napájenými částmi v průmyslové automatizaci, napájecích zdrojích a měřicí technice.

- Ochrana řídicí elektroniky před šumy, zkratovými proudy a výpadky napětí.

- Spínání AC zátěží prostřednictvím triakového optočlenu.

- Bezpečné rozhraní mezi různými napěťovými úrovněmi a různými systémy.

Ostatní poznámky

Optokopplerové součástky zvyšují bezpečnost a spolehlivost systémů, avšak jejich CTR a rychlost bývá ovlivněna teplotou, stárnutím LED a výrobní tolerancí. Správný výběr typu závisí na požadované izolaci, rychlosti a signálním rozhraní.