Optoaisladores
Páginas: 17 (4002 palabras)
Publicado: 2 de diciembre de 2011
OPTOAISLADORES
Con el paso de los años la tecnología de estado sólido en la optoelectrónica ha avanzado considerablemente. Indagando en nuevos y mejorados materiales y técnicas de proceso que han permitido a los dispositivos tener mayor eficiencia, confiabilidad y disminuir su costo.
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.
Figura 1 Esquema de un optó acoplador
Cuanta mayor intensidad atraviesa el fotodiodo, mayor será la cantidad de fotones emitidos y, por tanto, mayor será la corriente que recorra el fototransistor. Se trata de una manera de transmitir una señal de un circuito eléctrico a otro.Obsérvese que no existe comunicación eléctrica entre los dos circuitos, es decir existe un trasiego de información pero no existe una conexión eléctrica: la conexión es óptica.
Las implementaciones de un optó acoplador son variadas y dependen de la casa que los fabrique. Una de las más populares se ve en la Figura. Se puede observar como el LED, en la parte superior, emite fotones que, tras atravesarel vidrio, inciden sobre el fototransistor
.
Esquema constructivo de un optó acoplador. Obsérvese también el aislamiento eléctrico entre fototransistor y LED ya mencionado.
2.1 CLASIFICACION Y CONSTRUCCION DE OPTOACOPLADORES
Actualmente, en el mercado están disponibles una gran variedad de optoacopladores encapsulados, el mas comúnmente utilizado es el denominado DIP (Dual In linePackage) o simplemente DIL (Dual In Line) de 6 terminales los cuales se pueden clasificar de acuerdo a la distribución que presenta el elemento emisor con respecto del receptor.
Optoacoplador por reflexión:
En este tipo de optoacopladores, el emisor y el receptor se encuentran colocados uno al lado del otro, sobre ambos chips se coloca un semielipsoide de cierto material que mejora la capacidad dereflexión. Todo este conjunto se cubre con un material plástico que sea impermeable al rango del infrarrojo y tenga además una constante dieléctrica alta. El sistema completo se envuelve en un compuesto de plástico impermeable a la luz para asegurar que ninguna influencia externa (luz, polvo, etc.) altere al optoacoplador como se ve en la figura 2.2. El espacio libre entre el emisor y el receptores de 0.75 mm y está, de este modo, mecánicamente estable incluso bajo sobrecargas térmicas; por ejemplo, se descarta la posibilidad de un cortocircuito causado por la deformación del material. Gracias a su gran espacio libre, estos optoacopladores tienen una capacidad de acoplamiento baja, de aproximadamente 2 pf.
Figura 2.2: Corte transversal de un optoacoplador por reflexión.Optoacopladores directos o FACE to FACE:
En estos optoacopladores, el emisor y el receptor, se encuentran colocados cara a cara de forma directa y la separación entre ellos es mucho menor en relación a los optoacopladores por reflexión. Figura 2.3, por lo tanto, también tienen una capacidad de acoplamiento mas alta (3 -2 veces los anteriores).
Figura 2.3: Corte de un optoacoplador directo (face to face).Es importante tener una capacidad de acoplamiento lo más baja posible, ya que esto significa un mayor aislamiento entre las etapas de entrada y salida del optoacoplador.
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 que ofreceun 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 potencia baja. En la práctica, 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....
Con el paso de los años la tecnología de estado sólido en la optoelectrónica ha avanzado considerablemente. Indagando en nuevos y mejorados materiales y técnicas de proceso que han permitido a los dispositivos tener mayor eficiencia, confiabilidad y disminuir su costo.
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.
Figura 1 Esquema de un optó acoplador
Cuanta mayor intensidad atraviesa el fotodiodo, mayor será la cantidad de fotones emitidos y, por tanto, mayor será la corriente que recorra el fototransistor. Se trata de una manera de transmitir una señal de un circuito eléctrico a otro.Obsérvese que no existe comunicación eléctrica entre los dos circuitos, es decir existe un trasiego de información pero no existe una conexión eléctrica: la conexión es óptica.
Las implementaciones de un optó acoplador son variadas y dependen de la casa que los fabrique. Una de las más populares se ve en la Figura. Se puede observar como el LED, en la parte superior, emite fotones que, tras atravesarel vidrio, inciden sobre el fototransistor
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Esquema constructivo de un optó acoplador. Obsérvese también el aislamiento eléctrico entre fototransistor y LED ya mencionado.
2.1 CLASIFICACION Y CONSTRUCCION DE OPTOACOPLADORES
Actualmente, en el mercado están disponibles una gran variedad de optoacopladores encapsulados, el mas comúnmente utilizado es el denominado DIP (Dual In linePackage) o simplemente DIL (Dual In Line) de 6 terminales los cuales se pueden clasificar de acuerdo a la distribución que presenta el elemento emisor con respecto del receptor.
Optoacoplador por reflexión:
En este tipo de optoacopladores, el emisor y el receptor se encuentran colocados uno al lado del otro, sobre ambos chips se coloca un semielipsoide de cierto material que mejora la capacidad dereflexión. Todo este conjunto se cubre con un material plástico que sea impermeable al rango del infrarrojo y tenga además una constante dieléctrica alta. El sistema completo se envuelve en un compuesto de plástico impermeable a la luz para asegurar que ninguna influencia externa (luz, polvo, etc.) altere al optoacoplador como se ve en la figura 2.2. El espacio libre entre el emisor y el receptores de 0.75 mm y está, de este modo, mecánicamente estable incluso bajo sobrecargas térmicas; por ejemplo, se descarta la posibilidad de un cortocircuito causado por la deformación del material. Gracias a su gran espacio libre, estos optoacopladores tienen una capacidad de acoplamiento baja, de aproximadamente 2 pf.
Figura 2.2: Corte transversal de un optoacoplador por reflexión.Optoacopladores directos o FACE to FACE:
En estos optoacopladores, el emisor y el receptor, se encuentran colocados cara a cara de forma directa y la separación entre ellos es mucho menor en relación a los optoacopladores por reflexión. Figura 2.3, por lo tanto, también tienen una capacidad de acoplamiento mas alta (3 -2 veces los anteriores).
Figura 2.3: Corte de un optoacoplador directo (face to face).Es importante tener una capacidad de acoplamiento lo más baja posible, ya que esto significa un mayor aislamiento entre las etapas de entrada y salida del optoacoplador.
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 que ofreceun 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 potencia baja. En la práctica, 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....
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