Optoacopladores

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  • Publicado : 30 de agosto de 2010
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Introducción
Existen muchas situaciones en las cuales se necesita transmitir información entre circuitos conmutadores aislados eléctricamente uno del otro. Este aislamiento (aislamiento galvánico) ha sido comúnmente provisto por relés o transformadores de aislamiento. Existen sin embargo en el mercado otros dispositivos capaces de proporcionar el aislamiento requerido, los cuales son muyefectivos para solucionar este tipo de situaciones.

Un optó acoplador es un componente formado por la unión de al menos un emisor (diodo LED) y un fotodetector (fototransistor u otro) acoplados a través de un medio conductor de luz, pueden ser encapsulados o de tipo discreto.

Los Optoacopladores son más necesarios en situaciones donde se desea protección contra altos voltajes y aislamiento deruidos, así como cuando el tamaño de dispositivo es un factor a considerar.

Definición
Un optó acoplador consiste en un diodo infrarrojo (típico) de arsenuro de galio (GaAS) como la etapa de entrada y un fototransistor NPN de silicio como etapa de salida capaz de transmitir una señal eléctrica de un punto a otro (seguidor).

Estructura
El medio de acople entre el diodo y el sensor es untransmisor infrarrojo (IR) de cristal. Los fotones emitidos desde el diodo (emisor) tienen ciertas longitudes de onda establecidas. El transistor sensor responde más eficientemente a fotones cuando estos tienen la misma longitud de onda establecida, es decir el diodo emisor y el fototransistor están acoplados en el espectro para lograr un funcionamiento óptimo de optoacoplador.

Consideraciones

Se trata de una manera de transmitir una señal de un circuito eléctrico a otro. Cuanta mayor intensidad atraviesa el fotodiodo, mayor será la cantidad de fotones emitidos y, por lo tanto, mayor será la corriente que recorra el fototransistor. La conexión es óptica, eléctricamente aislado.





Al realizar un acople entre dos sistemas mediante la trasmisión de energía radiante(fotones), se elimina la necesidad de una tierra común , es decir que ambas partes acopladas pueden tener diferente voltajes de referencia, lo cual constituye la principal ventaja de los Optoacopladores.

La señal de entrada es aplicada al fotoemisor y la salida es tomada del fotoreceptor.

Los Optoacopladores son capaces de convertir una señal eléctrica en una señal luminosa modulada y volver aconvertirla en una señal eléctrica.
La gran ventaja de un optoacoplador reside en el aislamiento eléctrico que puede establecerse entre los circuitos de entrada y salida.

Descripción
Los fotoemisores que se emplean en los Optoacopladores de potencia son diodos que emiten rayos infrarrojos (IRED) y los fotoreceptores pueden ser tiristores o transistores.

Funcionamiento
Cuando aparece unatensión sobre los terminales del diodo IRED, este emite un haz de rayos infrarrojo que transmite a través de una pequeña guía−ondas de plástico o cristal hacia el fotoreceptor. La energía luminosa que incide sobre el fotoreceptor hace que este genere una tensión eléctrica a su salida. Este responde a las señales de entrada, que podrían ser pulsos de tensión.

Para utilizar completamente lascaracterísticas ofrecidas por un optoacoplador es necesario que el diseñador tenga conocimiento de las mismas. Las diferentes características entre las familias son atribuidas principalmente a las diferencias en la construcción.

Características


Aislamiento de alto voltaje.

El aislamiento de alto voltaje entre las entradas y las salidas son obtenidos por el separador físico entre el emisor yel sensor. Estos dispositivos pueden resistir grandes diferencias de potencial, dependiendo del tipo de acople medio y la construcción del empaquetado. El vidrio IR separa el emisor y el sensor en el TIL1027TIL103 Y TIL1207TIL121 tienen una capacidad de aislamiento de 1000 voltios, la resistencia de aislamiento es mayor que 10E12 ohmios.



Aislamiento de ruido.

El ruido eléctrico en...
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