Optoacopladores: funcionamiento, características, interconexión, circuitos de aplicación

Optoacopladores: funcionamiento, características, interconexión, circuitos de aplicación

OPTOACOPLADORES U OPTOISOLADORES son dispositivos que permiten la transmisión eficiente de la señal de CC y otros datos a través de dos etapas del circuito, y también mantienen simultáneamente un excelente nivel de aislamiento eléctrico entre ellos.

Los optoacopladores resultan especialmente útiles cuando se requiere el envío de una señal eléctrica a través de dos etapas del circuito, pero con un grado extremo de aislamiento eléctrico entre las etapas.

Los dispositivos de optoacoplamiento funcionan como cambios de nivel lógico entre dos circuitos. Tiene la capacidad de bloquear la transferencia de ruido a través de los circuitos integrados, para aislar los niveles lógicos de la línea de CA de alto voltaje y para eliminar los bucles de tierra.



Los optoacopladores se convierten en un reemplazo eficaz para relés , y para transformadores para interconectar etapas de circuitos digitales.

Además, la respuesta de frecuencia del optoacoplador demuestra ser incomparable en circuitos analógicos.

Construcción interna del optoacoplador

Internamente, un optoacoplador contiene un LED emisor de infrarrojos o IR (normalmente construido con arseniuro de galio). Este LED IR está acoplado ópticamente a un dispositivo fotodetector de silicio adyacente que es generalmente un fototransistor, un fotodiodo o cualquier elemento fotosensible similar. Estos dos dispositivos complementarios están incrustados herméticamente en un paquete opaco a prueba de luz.

Detalles de construcción interna del optoacoplador

La figura anterior muestra una vista diseccionada de un típico chip optoacoplador de doble línea (DIP) de seis clavijas. Cuando los terminales conectados con el LED IR reciben un voltaje polarizado directo apropiado, emite internamente una radiación infrarroja en la longitud de onda del rango de 900 a 940 nanómetros.

Esta señal de infrarrojos cae sobre el fotodetector adyacente, que normalmente es un fototransistor NPN (que tiene una sensibilidad establecida en la misma longitud de onda), y conduce instantáneamente, creando una continuidad a través de sus terminales de colector / emisor.

Como se puede ver en la imagen, el LED IR y el fototransistor están montados en brazos adyacentes de un marco de plomo.

El marco de plomo tiene forma de estampado tallado en chapa fina conductora con varios acabados en forma de rama. Los sustratos aislados que se incluyen para reforzar el dispositivo se crean con la ayuda de las ramas internas. Los respectivos pines del DIP se desarrollan correspondientemente a partir de las ramas exteriores.

Una vez que se establecen las conexiones conductoras entre la caja de la matriz y las clavijas del marco de plomo correspondientes, el espacio que rodea al LED de infrarrojos y el fototransistor se sella dentro de una resina transparente soportada por infrarrojos que se comporta como un 'tubo de luz' o guía de ondas ópticas entre dos dispositivos de infrarrojos.

El conjunto completo finalmente se moldea en una resina epoxi a prueba de luz que forma el paquete DIP. Al final, los terminales de clavija del marco de plomo están cuidadosamente doblados hacia abajo.

Pinout y símbolo básico del optoacoplador

Pinout del optoacoplador

El diagrama anterior muestra el diagrama de distribución de pines del optoacoplador típico en el paquete DIP. El dispositivo también se conoce como optoaislador ya que no hay corriente involucrada entre los dos chips, sino solo señales de luz, y también porque el emisor de infrarrojos y el detector de infrarrojos cuentan con un aislamiento y aislamiento eléctrico del 100%.

Los otros nombres populares asociados con este dispositivo son fotoacopladores o aisladores de fotones acoplados.

Podemos ver que la base del transistor IR interno termina en el pin 6 del IC. Esta base normalmente se deja desconectada ya que el propósito principal de los dispositivos es acoplar los dos circuitos a través de una señal de luz infrarroja interna aislada.

Del mismo modo, el pin 3 es un pinout abierto o no conectado y no es relevante. Es posible transformar el fototransistor IR interno en un fotodiodo simplemente haciendo un cortocircuito y conectando el pin 6 de la base con el pin 4 del emisor.

Sin embargo, es posible que no se pueda acceder a la función anterior en un optoacoplador de 4 pines u optoacopladores multicanal.

Características del optoacoplador

El optoacoplador exhibe una característica muy útil y es su eficiencia de acoplamiento de luz denominada como relación de transferencia actual, o el CTR.

Esta relación se mejora con un espectro de señal LED IR que se adapta idealmente con su espectro de detección de fototransistor adyacente.

Por lo tanto, el CTR se define como la relación entre la corriente de salida y la corriente de entrada, a un nivel de polarización nominal de un dispositivo optoacoplador específico. Está representado por un porcentaje:

CTR = ISección de la economía/ IFx 100%

Cuando la especificación sugiere un CTR del 100%, se refiere a una transferencia de corriente de salida de 1 mA por cada mA de corriente al LED IR. Los valores mínimos para el CTR pueden mostrar variaciones entre el 20 y el 100% para diferentes optoacopladores.

Los factores que pueden variar el CTR dependen de las especificaciones instantáneas de voltaje y corriente de suministro de entrada y salida al dispositivo.

corriente de salida del optoacoplador frente a características de corriente de entrada

La figura anterior muestra el gráfico característico de la corriente de salida del fototransistor interno de un optoacoplador (ICB) vs.corriente de entrada (IF) cuando se aplica un VCB de 10 V a través de sus pines colectores / base.

Especificaciones importantes del optoacoplador

Algunos de los parámetros esenciales de especificación del optoacoplador se pueden estudiar a partir de los datos que se indican a continuación:

Voltaje de aislamiento (Viso) : Se define como el voltaje CA máximo absoluto que puede existir en las etapas del circuito de entrada y salida del optoacoplador, sin causar ningún daño al dispositivo. Los valores estándar para este parámetro pueden estar entre 500 V y 5 kV RMS.

USTED ESTÁ: puede entenderse como el voltaje de CC máximo que se podría aplicar a través de los pines del fototransistor del dispositivo. Normalmente, esto puede oscilar entre 30 y 70 voltios.

Si : Es la máxima corriente continua continua directa que puede fluir en el IR LED o el IRED . Son los valores estándar de capacidad de manejo de corriente especificados para una salida de fototransistor del optoacoplador, que puede oscilar entre 40 y 100 mA.

Tiempo de subida / bajada : Este parámetro define la velocidad lógica de la respuesta del optoacoplador a través del LED IR interno y el fototransistor. Esto puede ser típicamente de 2 a 5 microsegundos tanto para subida como para bajada. Esto también nos informa sobre el ancho de banda del dispositivo optoacoplador.

Configuración básica del optoacoplador

diagrama de conexión de pines y circuito optoacoplador básico

La figura anterior muestra un circuito optoacoplador básico. La cantidad de corriente que puede pasar a través del fototransistor está determinada por la corriente de polarización directa aplicada del LED IR o del IRED, a pesar de estar completamente separados.

Mientras el interruptor S1 se mantiene abierto, el flujo de corriente a través del IREDestá inhibido, lo que significa que no hay energía IR disponible para el fototransistor.

Esto hace que el dispositivo esté completamente inactivo, lo que hace que se desarrolle un voltaje cero en la resistencia de salida R2.

Cuando S1 está cerrado, se permite que la corriente fluya a través del IREDy R1.

Esto activa el LED de infrarrojos que comienza a emitir señales de infrarrojos en el fototransistor, lo que le permite encenderse y esto, a su vez, hace que se desarrolle un voltaje de salida en R2.

Este circuito optoacoplador básico responderá específicamente bien a las señales de entrada de conmutación ON / OFF.

Sin embargo, si es necesario, el circuito se puede modificar para trabajar con señales de entrada analógicas y generar las señales de salida analógicas correspondientes.

Tipos de optoacopladores

El fototransistor de cualquier optoacoplador puede venir con muchas especificaciones de trabajo y ganancia de salida de salida diferentes. El esquema que se explica a continuación muestra otras seis formas de variantes de optoacopladores que tienen sus propias combinaciones específicas de IRED y fotodetector de salida.

Optoacoplador de entrada de CA

La primera variante anterior indica un esquema de optoacoplador de entrada bidireccional y salida de fototransistor con un par de IRED de arseniuro de galio conectados espalda con espalda para acoplar señales de entrada de CA, y también para proteger contra la entrada de polaridad inversa.

Por lo general, esta variante puede presentar un CTR mínimo del 20%.

optoacoplador de salida photodarlington

El siguiente tipo de arriba ilustra un optoacoplador cuya salida se mejora con un amplificador fotodarlington basado en silicio. Esto le permite producir una corriente de salida más alta en comparación con el otro optoacoplador normal.

Debido al elemento Darlington en la salida, este tipo de optoacopladores pueden producir un CTR mínimo del 500% cuando el voltaje del colector al emisor es de alrededor de 30 a 35 voltios. Esta magnitud parece ser aproximadamente diez veces mayor que la de un optoacoplador normal.

Sin embargo, estos pueden no ser tan rápidos como los otros dispositivos normales y esto puede ser una compensación significativa al trabajar con un acoplador fotodarlington.

Además, puede tener una cantidad disminuida del ancho de banda efectivo en aproximadamente un factor de diez. Las versiones estándar de la industria de los optoacopladores photoDarlington son 4N29 a 4N33 y 6N138 y 6N139.

También puede obtenerlos como acopladores fotodarlington de canal doble y cuádruple.

optoacoplador de salida lineal bidireccional

El tercer esquema anterior muestra un optoacoplador que tiene un fotosensor IRED y un MOSFET con salida lineal bidireccional. El rango de voltaje de aislamiento de esta variante puede llegar a 2500 voltios RMS. El rango de voltaje de ruptura puede estar entre 15 y 30 voltios, mientras que los tiempos de subida y bajada son de alrededor de 15 microsegundos cada uno.

optoacoplador de salida photoSCR

La siguiente variante anterior demuestra un básico SCR o tiristor fotosensor óptico basado. Aquí la salida se controla a través de un SCR. El voltaje de aislamiento del tipo de acopladores OptoSCR es típicamente alrededor de 1000 a 4000 voltios RMS. Cuenta con voltajes de bloqueo mínimos de 200 a 400 V.Las corrientes de encendido más altas (Ifr) puede rondar los 10 mA.

optoacoplador de salida photoTriac

La imagen de arriba muestra un optoacoplador que tiene una salida fototriaca. Este tipo de acopladores de salida basados ​​en tiristores generalmente cuentan con voltajes de bloqueo directo (VDRM) de 400 V.

Optoacoplador de salida de disparador Schmitt

También están disponibles optoacopladores con propiedad de disparador Schmitt. Este tipo de optoacoplador se muestra arriba e incluye un sensor óptico basado en IC que tiene un IC disparador Schmitt que convertirá una onda sinusoidal o cualquier forma de señal de entrada pulsada en voltaje de salida rectangular.

Estos dispositivos basados ​​en fotodetectores IC están diseñados para funcionar como un circuito multivibrador. Los voltajes de aislamiento pueden oscilar entre 2500 y 4000 voltios.

La corriente de encendido generalmente se especifica entre 1 y 10 mA. Los niveles de suministro de trabajo mínimo y máximo están entre 3 y 26 voltios, y la velocidad máxima de velocidad de datos (NRZ) es de 1 MHz.

Circuitos de aplicación

El funcionamiento interno de los optoacopladores es exactamente similar al funcionamiento de un conjunto de transmisor y receptor de infrarrojos discretamente configurado.

Control de corriente de entrada

Al igual que cualquier otro LED, el LED de infrarrojos de un optoacoplador también necesita una resistencia para controlar la corriente de entrada a límites seguros. Esta resistencia se puede conectar de dos formas básicas con el LED del optoacoplador, como se muestra a continuación:

cómo conectar la resistencia al LED lateral de entrada del optoacoplador

La resistencia se puede agregar en serie con el terminal de ánodo (a) o el terminal de cátodo (b) del IRED.

Optoacoplador de CA

En nuestras discusiones anteriores, aprendimos que para la entrada de CA, se recomiendan los optoacopladores de CA. Sin embargo, cualquier optoacoplador estándar también se puede configurar de manera segura con una entrada de CA agregando un diodo externo a los pines de entrada IRED, como se demuestra en el siguiente diagrama.

protección contra voltaje de entrada inverso para optoacoplador

Este diseño también garantiza la seguridad del dispositivo contra condiciones accidentales de voltaje de entrada inverso.

Conversión digital o analógica

Para obtener una conversión digital o analógica en la salida del optoacoplador, se puede agregar una resistencia en serie con el pin colector del optotransistor o el pin emisor respectivamente, como se muestra a continuación:

cómo configurar la resistencia al transistor de salida del optoacoplador

Conversión a fototransistor o fotodiodo

Como se indica a continuación, el foto-transistor de salida de un optoacoplador DIP normal de 6 pines se puede convertir en una salida de fotodiodo conectando el pin 6 de la base del transistor de su foto-transistor a tierra, y manteniendo el emisor desconectado o cortocircuitándolo con el pin 6 .

Esta configuración provoca un aumento significativo en el tiempo de subida de la señal de entrada, pero también da como resultado una reducción drástica del valor CTR hasta el 0,2%.

cómo convertir el fototransistor de salida del optoacoplador en fotodiodo

Interfaz digital de optoacoplador

Los optoacopladores pueden ser excelentes cuando se trata de interfaces de señales digitales, operados en varios niveles de suministro.

Los optoacopladores se pueden utilizar para interconectar circuitos integrados digitales en familias idénticas TTL, ECL o CMOS, y también en estas familias de chips.

Los optoacopladores también son los favoritos cuando se trata de interconectar computadoras personales o microcontroladores con otras computadoras centrales, o cargas como motores, relés , solenoide, lámparas, etc. El diagrama que se muestra a continuación ilustra el diagrama de interfaz de un optoacoplador con circuitos TTL.

Interfaz TTL IC con optoacoplador

cómo conectar el optoacoplador con puertas TTL

Aquí podemos ver que el IRED del optoacoplador está conectado a través de + 5V y la salida de la puerta TTL, en lugar de la forma habitual que está entre la salida TTL y tierra.

Esto se debe a que las puertas TTL están clasificadas para producir corrientes de salida muy bajas (alrededor de 400 uA), pero están especificadas para absorber corriente a una tasa bastante alta (16 mA). Por lo tanto, la conexión anterior permite una corriente de activación óptima para IRED siempre que el TTL sea bajo. Sin embargo, esto también significa que la respuesta de salida se invertirá.

Otro inconveniente que existe con la salida de puerta TTL es que, cuando su salida es ALTA o lógica 1, puede producir alrededor de un nivel de 2.5 V, lo que puede no ser suficiente para apagar el IRED por completo. Debe ser de al menos 4,5 V o 5 V para permitir el apagado completo del IRED.

Para corregir este problema, se incluye R3 que asegura que el IRED se apague por completo siempre que la salida de la puerta TTL se vuelva ALTA incluso con 2.5 V.

Se puede ver que el pin de salida del colector del optoacoplador está conectado entre la entrada y la tierra del TTL IC. Esto es importante porque una entrada de puerta TTL debe estar adecuadamente conectada a tierra al menos por debajo de 0,8 V a 1,6 mA para permitir un 0 lógico correcto en la salida de la puerta. Debe tenerse en cuenta que la configuración que se muestra en la figura anterior permite una respuesta no inversora en la salida.

Interfaz CMOS IC con optoacoplador

A diferencia de la contraparte TTL, las salidas CMOS IC tienen la capacidad de generar y absorber suficientes magnitudes de corriente de hasta muchos mA sin problemas.

Por lo tanto, estos circuitos integrados se pueden conectar fácilmente con el optoacoplador IRED, ya sea en el modo de sumidero o en el modo de fuente, como se muestra a continuación.

cómo conectar el optoacoplador con puertas CMOS

Independientemente de la configuración que se seleccione en el lado de entrada, R2 en el lado de salida debe ser lo suficientemente grande para permitir una oscilación total del voltaje de salida entre los estados lógicos 0 y 1 en la salida de la puerta CMOS.

Interfaz del microcontrolador Arduino y BJT con optoacoplador

cómo conectar el optoacoplador con las etapas Arduino y BJT

La figura anterior muestra cómo conectar un microcontrolador o Arduino señal de salida (5 voltios, 5 mA) con una carga de corriente relativamente alta a través de un optoacoplador y etapas BJT.

Con una lógica HIGH + 5V del Arduino, el optoacoplador IRED y el fototransistor permanecen apagados, y esto permite que Q1, Q2 y el motor de carga permanezcan encendidos.

Ahora, tan pronto como la salida de Arduino baja, el optoacoplador IRED activa y enciende el fototransistor. Esto instantáneamente conecta a tierra la polarización base de Q1, apagando Q1, Q2 y el motor.

Interfaz de señales analógicas con optoacoplador

Un optoacoplador también se puede usar de manera efectiva para interconectar señales analógicas a través de dos etapas del circuito determinando un umbral de corriente a través del IRED y modulándolo posteriormente con la señal analógica aplicada.

La siguiente figura muestra cómo se puede aplicar esta técnica para acoplar una señal de audio analógica.

cómo conectar el optoacoplador con la señal de audio analógica

El amplificador operacional IC2 está configurado como un circuito seguidor de voltaje de ganancia unitaria. El IRED de los optoacopladores puede verse acoplado al circuito de retroalimentación negativa.

Este bucle hace que el voltaje a través de R3 (y por lo tanto la corriente a través del IRED) siga con precisión, o rastree el voltaje que se aplica al pin n. ° 3 del amplificador operacional, que es el pin de entrada que no es el inversor.

Este pin3 del amplificador operacional está configurado a la mitad del voltaje de suministro a través de la red divisor de potencial R1, R2. Esto permite que el pin 3 sea modulado con señales de CA que pueden ser una señal de audio y hace que la iluminación IRED varíe según este audio o la señal analógica moduladora.

La corriente de reposo o el consumo de corriente en reposo para la corriente IRED se alcanza en 1 a 2 mA a través de R3.

En el lado de salida del optoacoplador, el fototransistor determina la corriente de reposo. Esta corriente desarrolla un voltaje a través del potenciómetro R4 cuyo valor debe ajustarse de manera que genere una salida en reposo que también es igual a la mitad del voltaje de suministro.

La señal de salida de audio modulada de seguimiento equivalente se extrae a través del potenciómetro R4 y se desacopla a través de C2 para su procesamiento posterior.

Interfaz de Triac con optoacoplador

Los optoacopladores se pueden usar idealmente para crear un acoplamiento perfectamente aislado a través de un circuito de control de CC baja y un circuito de control triac basado en la red de CA alta.

Se recomienda mantener el lado de tierra de la entrada de CC conectado a una línea de tierra adecuada.

La configuración completa se puede ver en el siguiente diagrama:

cómo conectar el optoacoplador con el triac de cruce no cero y la carga resistiva

El diseño anterior se puede utilizar para un control de lámparas de corriente alterna , calentadores, motores y otras cargas similares. Este circuito no es una configuración controlada por cruce por cero, lo que significa que el disparador de entrada hará que el triac cambie en cualquier punto de la forma de onda de CA.

Aquí la red formada por R2, D1, D2 y C1 crea una diferencia de potencial de 10 V derivada de la entrada de línea de CA. Este voltaje se utiliza para disparando el triac a través de Q1 siempre que el lado de entrada se encienda cerrando el interruptor S1. Lo que significa que mientras S1 esté abierto, el optoacoplador estará apagado debido a una polarización de base cero para Q1, que mantiene el triac apagado.

En el momento en que S1 se cierra, activa el IRED, que enciende Q1. Q1 posteriormente conecta los 10 V CC a la puerta del triac que enciende el triac y, finalmente, también enciende la carga conectada.

cómo conectar el optoacoplador con el triac de cruce por cero y la carga inductiva

El siguiente circuito de arriba está diseñado con un interruptor de voltaje cero monolítico de silicio, el CA3059 / CA3079. Este circuito permite que el triac se dispare sincrónicamente, es decir, solo durante el cruce de voltaje cero de la forma de onda del ciclo de CA.

Cuando se presiona S1, el amplificador operacional responde a él solo si el ciclo de CA de entrada del triac está cerca de unos pocos mV cerca de la línea de cruce por cero. Si el disparo de entrada se realiza mientras la CA no está cerca de la línea de cruce por cero, entonces el amplificador operacional espera hasta que la forma de onda alcanza el cruce por cero y solo entonces dispara el triac a través de una lógica positiva desde su pin4.

Esta función de conmutación de cruce por cero protege a los conectados de picos y picos de corriente repentinos, ya que el encendido se realiza en el nivel de cruce por cero y no cuando la CA está en sus picos más altos.

Esto también elimina el ruido de RF innecesario y las perturbaciones en la línea eléctrica. Este interruptor de cruce por cero basado en triac optoacoplador se puede utilizar eficazmente para hacer SSR o relés de estado sólido .

Aplicación del optoacoplador PhotoSCR y PhotoTriacs

Los optoacopladores que tienen su fotodetector en forma de fotoSCR y salida de foto-Triac generalmente se clasifican con una corriente de salida más baja.

Sin embargo, a diferencia de otros dispositivos optoacopladores, optoTriac u optoSCR presentan una capacidad de manejo de sobrecorriente bastante alta (pulsada) que puede ser mucho más alta que sus valores RMS nominales.

Para los optoacopladores SCR, la especificación de sobrecorriente puede ser tan alta como 5 amperios, pero esto puede ser en forma de un ancho de pulso de 100 microsegundos y un ciclo de trabajo no mayor al 1%.

Con los optoacopladores triac, la especificación de sobretensión puede ser de 1,2 amperios, que debe durar solo un pulso de 10 microsegundos con un ciclo de trabajo máximo del 10%.

Las siguientes imágenes muestran algunos circuitos de aplicación que utilizan optoacopladores triac.

Circuitos de aplicación photoTriac y photoSCR

En el primer diagrama se puede ver el photoTriac configurado para activar la lámpara directamente desde la línea AC. Aquí, la bombilla debe tener una potencia nominal inferior a 100 mA RMS y una relación de corriente de entrada máxima inferior a 1,2 amperios para un funcionamiento seguro del optoacoplador.

El segundo diseño muestra cómo el optoacoplador photoTriac se puede configurar para activar un Triac esclavo y, posteriormente, activar una carga según cualquier potencia nominal preferida. Se recomienda utilizar este circuito solo con cargas resistivas como lámparas incandescentes o elementos calefactores.

La tercera figura anterior ilustra cómo los dos circuitos superiores podrían modificarse para manipulación de cargas inductivas como motores. El circuito consta de R2, C1 y R3 que generan un cambio de fase en la red de control de la puerta del Triac.

Esto permite que el triac realice una acción de activación correcta. Las resistencias R4 y C2 se introducen como una red de amortiguadores para suprimir y controlar los picos de sobretensión debidos a los EMF inductivos.

En todas las aplicaciones anteriores, R1 debe estar dimensionado de tal manera que el IRED reciba al menos 20 mA de corriente directa para que el fotodetector triac se active correctamente.

Aplicación de contador de velocidad o detector de RPM

usando optoacopladores para detección de velocidad y contadores de RPM

Las figuras anteriores explican un par de módulos optoacopladores personalizados únicos que podrían usarse para aplicaciones de medición de RPM o contador de velocidad.

El primer concepto muestra un conjunto de acoplador-interruptor ranurado personalizado. Podemos ver que se coloca una ranura en forma de espacio de aire entre el IRED y el fototransistor, que están montados en cajas separadas enfrentadas entre sí a través de la ranura del espacio de aire.

Normalmente, la señal de infrarrojos puede pasar a través de la ranura sin ningún bloqueo mientras el módulo está encendido. Sabemos que las señales infrarrojas se pueden bloquear totalmente colocando un objeto opaco en su camino. En la aplicación discutida, cuando se permite que una obstrucción como los radios de una rueda se mueva a través de la ranura, provoca interrupciones en el paso de las señales IR.

Posteriormente, estos se convierten a la frecuencia de reloj a través de la salida de los terminales del fototransistor. Esta frecuencia de reloj de salida variará dependiendo de la velocidad de la rueda y podría procesarse para las medidas requeridas. .

La ranura indicada puede tener un ancho de 3 mm (0,12 pulgadas). El fototransistor utilizado dentro del módulo tiene un fototransistor que debe especificarse con un CTR mínimo de aproximadamente el 10% en la condición 'abierta'.

El módulo es en realidad una réplica de un optoacoplador estándar al tener un IR integrado y un fotoransistor, la única diferencia es que aquí estos se ensamblan discretamente dentro de cajas separadas con una ranura de espacio de aire que los separa.

El primer módulo anterior se puede utilizar para medir revoluciones o como un cuentarrevoluciones. Cada vez que la lengüeta de la rueda cruza la ranura del optoacoplador, el fototransistor se apaga generando un solo recuento.

El segundo diseño adjunto muestra un módulo optoacoplador diseñado para responder a las señales IR reflejadas.

El IRED y el fototransistor están instalados en compartimentos separados en el módulo de manera que normalmente no pueden 'verse' entre sí. Sin embargo, los dos dispositivos están montados de tal manera que ambos comparten un ángulo de punto focal común a 5 mm (0,2 pulgadas) de distancia.

Esto permite que el módulo interruptor detecte objetos en movimiento cercanos que no se pueden insertar en una ranura delgada. Este tipo de módulo óptico reflector se puede utilizar para contar el paso de objetos grandes sobre cintas transportadoras u objetos que se deslizan por un tubo de alimentación.

En la segunda figura de arriba podemos ver que el módulo se aplica como un cuentarrevoluciones que detecta las señales de IR reflejadas entre el IRED y el fototransistor a través de los reflectores de espejo montados en la superficie opuesta del disco giratorio.

La separación entre el módulo optoacoplador y el disco giratorio es igual a la distancia focal de 5 mm del par de detectores de emisor.

Las superficies reflectantes de la rueda se pueden hacer con pintura o cinta metálica, o con vidrio. Estos módulos de optoacopladores discretos personalizados también podrían aplicarse eficazmente conteo de velocidad del eje del motor , y medición de RPM del eje del motor o rotación por minuto, etc. El concepto de fotointerruptores y fotorreflectores explicado anteriormente se puede construir utilizando cualquier dispositivo de detector óptico como un dispositivo photodarlington, photoSCR y photoTriac, según las especificaciones de configuración del circuito de salida.

Alarma de intrusión de puerta / ventana

El módulo interruptor del optoaislador explicado anteriormente también puede funcionar eficazmente como alarma de intrusión de puerta o ventana, como se muestra a continuación:

Este circuito es más efectivo y más fácil de instalar que el convencional. alarma de intrusión tipo relé de lengüeta magnética .

Aquí el circuito utiliza un temporizador IC 555 como temporizador de un disparo para hacer sonar la alarma.

La ranura del entrehierro del optoaislador está bloqueada con un tipo de accesorio de palanca, que también está integrado a la ventana o la puerta.

En caso de que se abra la puerta o la ventana, se elimina el bloqueo en la ranura y el LED IR llega a los fototransistores y activa el disparo único. etapa IC 555 monoestable .

El IC 555 activa instantáneamente el zumbador piezoeléctrico que alerta sobre la intrusión.




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