Optoaisladores

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2 OPTOAISLADORES

2.1 Clasificación y construcción de los optoacopladores.

Un optoacoplador en un dispositivo electrónico formado por un emisor y un receptor. El emisor transformará una señal eléctrica en óptica, trasmitiéndosela al receptor, el cual la recogerá y la volverá a trasformar en señal eléctrica.
Los optoacopladores más usuales están formados por un emisor que podráser un diodo LED o un diodo lasser, y un receptor que será un fotodiodo o un fototransistor, generalmente. El tipo de optoacoplador, se escogerá dependiendo de la aplicación.
En un circuito eléctrico (o electrónico), un optoacoplador asegura un total aislamiento eléctrico, incluyendo aislamiento de tensión, como en el caso de un transformador, por ejemplo. Esta es la principal ventaja queofrece un optoacoplador: proporciona un aislamiento entre las distintas etapas de potencia que conforman un sistema para que las de mayor potencia no puedan dañar a las de menos.
En la practica, esto significa que el control del circuito se localiza en una cara del optoacoplador (emisor), mientras que la carga se localiza en la otra cara del mismo (receptor), estando aisladas eléctricamente. Unejemplo de optoacoplador básico se muestra en la figura 2.1.

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Figura 2.1 Circuito optoacoplado.

Las señales del circuito de control son transmitidas ópticamente al circuito de carga. En muchos casos, dicha transmisión óptica se realiza mediante rayos luminosos cuyas longitudes de ondas se extienden en el rango desde el espectro de luz rojo hasta el del infrarrojo. El ancho de banda delas señales que van a ser trasmitidas varían desde señales de tensión continua hasta frecuencias en la banda de los Hz.

Por ejemplo, en una tarjeta de adquisición de datos los integrados de la placa están protegidos a la entrada por optoacopladores, para que en el caso de que introduzcamos un nivel de tensión erróneo (ya sea una polaridad no adecuada o una magnitud de voltaje demasiadogrande) lo que no funcionará y/o se romperá será el optoacoplador, y no toda aquella circuitería que viene a continuación.

Considerando que los optoacopladores de señal están formados básicamente por una fuente de energía radiante y una unidad captora de radiación dispuestas de la forma que se muestra en la figura 2.2, entonces la fuente de luz o energía radiante la puede constituir una lámparaincandescente, una lámpara de neón o un LED. La unidad receptora de la energía simplemente se forma de un dispositivo sensible a la luz, tal como una fotorresistencia, un fotodiodo, un fototransistor o un fototiristor.
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Figura 2.2 Estructura básica de los optoacopladores.

Optoacoplador lámpara incandescente - fotorresistencia (LDR): esta combinación, muestra de manera sencillala forma de operar de lo optoacopladores, como se puede observar en la figura 2.3, se conecta una lámpara a una fuente de 110v mediante un dispositivo piloto, si el dispositivo piloto esta abierto, no habrá potencia eléctrica aplicada a la lámpara incandescente, de modo que se encontrará apagada. La celda fotoconductora que debe estar aislada de la luz exterior tendrá una resistencia muy altahaciendo que suba el voltaje en la base del transistor. El transistor como interruptor conduce, llevando Vout al voltaje de tierra, un nivel lógico 0 como se indica en la figura 2.3. Si el dispositivo piloto se cierra, se aplicará potencia a la lámpara, haciendo que se ilumine, la resistencia de la celda fotoconductora decrecerá, elevando el voltaje de base por debajo de 0.6v. El transistorpasa al estado de corte y hace que su colector suba a +Vce, un nivel lógico 1 como se ve en el cuadro 1.1 . Por lo que esta representa la señal en la entrada de 110 volts, el circuito entrega un nivel alto. Si no esta presente la señal de 115 v, el circuito entrega un nivel lógico bajo.

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Figura 2.3 Optoacoplador lámpara- fotorresistencia

Optoacoplador LED – fotodiodo: Como se...
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