Оптопары — очень важный компонент современной электроники. Они обеспечивают надежную электрическую изоляцию между цепями, т.е. гальваническую развязку. Это делает их широко используемыми в схемах, где требуется надежная защита от высокого напряжения либо устранение помех питающего напряжения или сигнала. Вместе с экспертами «ЗУМ-СМД» рассмотрим принципы их работы, основные характеристики оптопар, преимущества и недостатки, а также разнообразные сферы применения в бытовой и промышленной электронике.
Содержание:
Говоря простыми словами, оптопара или оптрон — это электронный компонент, состоящий из пары оптических элементов, объединенных в общем корпусе. Она включает в себя:
Главная особенность — надежная гальваническая развязка между входной и выходной цепями, т.е. между каскадом питания светодиода и, например, фотодиода. При ее включении в схему, реализуется функциональная связь через световой поток.
Функционируют оптопары примерно в такой последовательности:
Таким образом, цепь, в которую включается светодиод, не имеет электрического контакта с элементами фотоприемника, поэтому удается осуществить надежный барьер для высоких потенциалов и помех, присутствующих в потребительской или производственной электросети.
Среди основных параметров следует отметить такие:
Среди преимуществ можно отметить надежную, компактную и недорогую гальваническую развязку между цепями и защиту от высоковольтных импульсов либо помех. Использованием этих оптических радиокомпонентов удается основательно устранить паразитные связи между каскадами. Также есть возможность объединять цепи с разными полярностями и уровнями напряжения.
Высокая помехозащищенность оптических устройств позволяет на их основе строить высокоэффективные и недорогие фильтры помех. А компактность этих изделий дает возможность использовать их в составе интегральных компонентов. Еще один плюс — невысокая цена, стоимость примерно такая же, как у простых дискретных полупроводниковых приборов.
Одним из недостатков является температурная зависимость характеристик: как фотоприемника, так и оптоизлучателя. Вторым таким минусом выступает нелинейность передаточной характеристики. Она выражается неравномерностью параметров светоизлучателя и зависимостью коэффициента преобразования фотоприемника от его выходного тока.
Устраняются эти недостатки схемотехническими решениями и использованием отрицательной обратной связи (ООС). А вот ограниченное быстродействие вынуждает разработчиков электроники использовать модели более скоростных устройств. При работе на частотах более десятка мегагерц приходится отказываться от использования этих компонентов.
Есть еще один минус — старение светодиода со временем. Таким образом, теряется способность led-излучателя генерировать свет. Для устранения этого недостатка интенсивность излучателя ограничивают, чем замедляют процесс снижения активности светогенерации со временем. Также используют цифровой режим работы оптопары, который устраняет неточность передачи информации через оптический канал.
В аналоговом режиме такой дефект старения будет неминуемо отражаться на коэффициенте конвертации сигнала. Поэтому приборы учета, имеющие в своем составе оптические компоненты, используемые для реализации гальванической развязки, проходят регулярную поверку. Также они имеют функцию подстройки уровня излучения светодиода.
Оптопары широко используются в импульсных блоках питания для обратной связи, обеспечивая безопасную регулировку выходного напряжения. Также они обеспечивают гальваническую развязку между первичной и вторичной цепями, повышая безопасность устройства, используются в интерфейсах для защиты портов от перенапряжения.
В зарядных устройствах для мобильных телефонов и планшетов оптопары защищают электронику от скачков напряжения и способствуют стабильности выходных параметров питания. В программируемых логических контроллерах (ПЛК) применяются для изоляции входных и выходных сигналов, защищая чувствительную электронику от высоковольтных промышленных цепей. В медицинских приборах оптопары обеспечивают безопасную изоляцию между пациентом и электронными компонентами, предотвращая риск поражения электрическим током.
Современные тенденции включают миниатюризацию, повышение быстродействия и интеграцию нескольких оптопар в одном корпусе. Развиваются такие приборы, как цифровые оптопары с встроенными микроконтроллерами для интеллектуальной обработки сигналов. Но несмотря на появление альтернативных технологий, они остаются незаменимыми, эффективными и при этом дешевыми компонентами в схемах, требующих надежной гальванической развязки.
Заполните поля формы и свяжемся с Вами
в ближайшее время
|
Благодарим за ваш заказ
|
|
|
Ваш заказ отправлен, скоро с вами свяжутся наши специалисты! |
|
| На главную | |