Opto-isoladores ou opto-acopladores, são constituídos por um dispositivo emissor de luz e um dispositivo fotossensível, todos embalados em um pacote, mas sem conexão elétrica entre os dois, apenas um feixe de luz. O emissor de luz é quase sempre um LED. O dispositivo sensível à luz pode ser um fotodiodo, fototransistor ou dispositivos mais esotéricos, como tiristores, TRIACs etc.
Muitos equipamentos eletrônicos hoje em dia usam acoplador opt no circuito. Um acoplador opt, ou às vezes conhecido como isolador opt, permite que dois circuitos troquem sinais, mas permaneçam eletricamente isolados. Isso geralmente é feito usando luz para retransmitir o sinal. O projeto de circuitos acopladores opt padrão usa um LED brilhando em um fototransistor - geralmente é um transistor npn e não pnp. O sinal é aplicado ao LED, que então acende no transistor do IC.
A luz é proporcional ao sinal, então o sinal é então transferido para o foto-transistor. Os acopladores Opt também podem ser fornecidos em poucos módulos, como SCR, fotodiodos, TRIAC ou outra chave semicondutora como saída e lâmpadas incandescentes, lâmpadas de néon ou outra fonte de luz.
O mais comumente usado é um optoacoplador MOC3021 uma combinação do tipo LED diac. Este IC faz interface com um microcontrolador e um LED é conectado em série ao IC, que brilha para indicar um pulso lógico alto do microcontrolador para que possamos saber que a corrente está fluindo no LED interno do opto-IC. Quando a lógica alta é fornecida, a corrente flui através do LED do pino 1 ao 2. Portanto, neste processo, a luz do LED acende o DIAC causando o fechamento de 6 e 4. Durante cada meio ciclo, a corrente flui através da porta, resistor em série e através do opto-diac para o tiristor / triac principal disparar para que a carga opere.
O optoacoplador normalmente encontrado no circuito de fonte de alimentação comutada em muitos equipamentos eletrônicos. Ele é conectado entre as seções primária e secundária das fontes de alimentação. A aplicação ou função do optoacoplador no circuito é:
- Monitorar alta tensão
- Amostragem de tensão de saída para regulação
- Micro de controle do sistema para ligar / desligar
- Isolamento do solo
Este é o princípio usado no Opto-Diacs, os Opto-Diacs estão disponíveis na forma de CIs e podem ser implementados usando um circuito simples.
Basta fornecer um pequeno pulso na hora certa para o diodo emissor de luz na embalagem. A luz produzida pelo LED ativa as propriedades sensíveis à luz do diac e a alimentação é ligada. O isolamento entre os circuitos de baixa e alta potência nesses dispositivos opticamente conectados é normalmente de vários milhares de volts.
Descrição do Pino Opto-Diacs:
4 acopladores opto diferentes disponíveis
1. MOC3020
Ele vem em 6 pinos DIP é mostrado na figura:
Princípio de funcionamento do MOC3020:
Os MOC3020 são projetados para fazer a interface entre os controles eletrônicos e o power triac para controlar cargas resistivas e indutivas para operações Vac. O princípio usado no opto-acoplador é que os MOCs estão prontamente disponíveis na forma de circuito integrado e não requerem circuitos muito complexos para fazê-los funcionar. Basta dar um pequeno pulso no momento certo ao LED da embalagem. A luz produzida pelo LED ativa as propriedades sensíveis à luz do diac e a alimentação é ligada. O isolamento entre os circuitos de baixa e alta potência nesses dispositivos opticamente conectados é normalmente de alguns milhares de volts.
Características do MOC3020:
- Saída do driver 400 V Photo-TRIAC
- Fonte infravermelha de Diodo de Gálio-Arseneto e driver triac de silício opticamente acoplado
- Alto isolamento - 500 Vpico
- Driver de saída projetado para 220 Vca
- DIP plástico de 6 terminais padrão
- Diretamente intercambiável com Motorola MOC3020, MOC3021 e MOC3022
Aplicações típicas de MOC3020:
- Controles de solenóide / válvula
- Reatores de lâmpada
- Interface de microprocessadores com periféricos 115/240 Vca
- Controles do motor
- Dimmers de lâmpada incandescente
Aplicação do MOC3020:
O circuito mostrado abaixo é um circuito típico usado para controle de carga CA do microcontrolador, um LED pode ser conectado em série com o MOC3021, LED para indicar quando alta é dada pelo microcontrolador de forma que possamos saber que a corrente está fluindo no LED interno do opto-acoplador. A ideia é usar uma lâmpada de energia cuja ativação requer CA da rede elétrica ao invés de uma tensão CC. Assim, a alimentação CA da rede elétrica para a qual estamos tentando ligar a lâmpada e nenhuma fonte de alimentação externa é necessária. Para mudar a corrente AC para a lâmpada, temos que usar um triac opto-acoplado, uma lâmpada e um diac é mostrado no circuito abaixo. Diz-se que um triac é uma chave controlada por CA. Possui três terminais M1, M2 e portão. Um TRIAC, carga da lâmpada e uma tensão de alimentação são conectados em série. Quando a alimentação está LIGADA no ciclo positivo, a corrente flui através da lâmpada, resistores, diac e porta e atinge a alimentação e, então, apenas a lâmpada acende para aquele meio ciclo diretamente através dos terminais M2 e M1 do triac. No meio ciclo negativo, a mesma coisa se repete. Assim, a lâmpada acende em ambos os ciclos de maneira controlada, dependendo dos pulsos de disparo no isolador óptico, conforme mostrado no gráfico abaixo. Se for dado a um motor em vez de uma lâmpada, a potência é controlada, resultando em controle de velocidade.
2. MOC3021
O MOC3021 é um optoacoplador projetado para acionar TRIACS. Usando isso, podemos disparar em qualquer lugar no ciclo, portanto, podemos chamá-los de opto-acoplador diferente de zero. Os MOC3021 são amplamente usados e podem ser facilmente obtidos de muitas fontes. Ele vem em DIP de 6 pinos, mostrado na figura.
MOC3021 (Opto Acoplador)
Descrição do pino:
Pino 1: ânodo
Pino 2: Cátodo
Pino 3: Sem conexão (NC)
Pino 4: Terminal principal
Pino 5: Sem conexão (NC)
Pino 6: Terminal principal
Características:
- Saída de driver 400 V Photo-triac
- Fonte infravermelha de diodo de arseneto de gálio e driver triac de silício opticamente acoplado
- Alto Isolamento 7500 V Pico
- Driver de saída projetado para 220 Vca
- DIP plástico de 6 terminais padrão
Existem muitas aplicações do MOC3021, como controles de solenóide / válvula, reatores de lâmpadas, microprocessadores de interface para periféricos de 115/240 Vca, controles de motor e dimmers de lâmpadas incandescentes.
Aplicação do MOC3021:
Do circuito abaixo, o mais comumente usado é um optoacoplador MOC3021 com uma combinação do tipo LED diac. Além disso, ao usar isso com o microcontrolador e um LED pode ser conectado em série com o MOC3021, o LED para indicar quando alto é fornecido pelo microcontrolador de forma que possamos saber que a corrente está fluindo no LED interno do opto-acoplador. Quando a lógica alta é fornecida, a corrente flui através do LED do pino 1 ao 2. Portanto, neste processo a luz do LED acende no DIAC causando 6 e 4 para fechar. Durante cada meio ciclo, a corrente flui através da porta, resistor em série e através do opto-diac para o tiristor / triac principal disparar para que a carga opere.
3. MCT2E
Aqui está um vídeo sobre optoacoplador MCT2E
A série MCT2E de dispositivos opto-acopladores consiste em LED infravermelho de arsenieto de gálio e um fototransistor NPN de silício. Eles são embalados em um pacote DIP de 6 pinos e disponíveis em espaçamento de chumbo largo.
Pino 1: ânodo.
Pino 2: Cátodo.
Pino 3: Sem conexão.
Pino 4: Emissor.
Pino 5: Coletor.
Pino 6: Base.
Características:
- Tensão de teste de isolamento 5000 VRMS
- Interfaces com famílias lógicas comuns
- Capacitância de acoplamento de entrada-saída<0.5 pF
- Pacote de 6 pinos duplo em linha padrão da indústria
- Em conformidade com a diretiva RoHS 2002/95 / EC
O opto-acoplador geralmente encontrado em circuito de fonte de alimentação comutada, leitura de condução de relé, controles industriais, entradas lógicas digitais e em muitos equipamentos eletrônicos
Aplicação do MCT2E:
É uma combinação de 1 LED e um transistor. O pino 6 do transistor geralmente não é usado e quando a luz incide na junção base-emissor, ele muda e o pino 5 vai para zero.
- Quando o zero lógico é dado como entrada, a luz não incide no transistor, então não conduz, o que dá um lógico como saída.
- Quando a lógica 1 é fornecida como entrada, então a luz incide sobre o transistor para que ele conduza, o que torna o transistor ligado e forma um curto-circuito, fazendo com que a saída seja lógica zero quando o coletor do transistor é conectado ao aterramento.
4. MOC363
4. MOC363Os dispositivos MOC3063 consistem em diodos emissores de infravermelho de arsenieto de gálio opticamente acoplados a detectores de silício monolíticos que desempenham as funções de tensão zero cruzando drivers triac bilaterais. É também um DIP de 6 pinos mostrado na figura:
Descrição do pino:
Pino 1: Ânodo
Pino 2: Cátodo
Pino 3: Sem conexão (NC)
Pino 4: Terminal principal
Pino 5: Sem conexão (NC)
Pino 6: Terminal principal
Características:
- Simplifica o controle lógico de potência 115/240 Vac
- Tensão de cruzamento zero
- dv / dt de 1500 V / µs típico, 600 V / µs garantido
- VDE reconhecido
- Underwriters Laboratories (UL) reconhecido
Formulários:
- Controles de solenóide / válvula
- Chaves de alimentação estáticas
- Controles de temperatura
- Acionadores e acionadores de motor AC
- Controles de iluminação
- Contatores E.M.
- Relé de estado sólido
Trabalho de MOC3063:
Do circuito, temos um optoacoplador MOC3063 com uma combinação do tipo LED SCR. Além disso, ao usar este optoacoplador com microcontrolador e um LED pode ser conectado em série com o LED MOC3063 para indicar quando alta é dada pelo microcontrolador de forma que possamos saber que a corrente está fluindo no LED interno do optoacoplador. Quando a lógica alta é fornecida, a corrente flui através do LED do pino 1 ao 2. A luz do LED incide no SCR, fazendo com que 6 e 4 fechem apenas no cruzamento zero da tensão de alimentação. Durante cada meio ciclo, a corrente flui através da porta SCR, resistor em série externo e através do SCR para o tiristor / triac principal para acionar a carga no início do ciclo de alimentação sempre para operar.
Aqui está um vídeo de interface de um optoacoplador a um TRIAC
