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Dispositivos optoelectrónicos

En la física de semiconductores, los fenómenos eléctricos y lumínicos están intrínsecamente relacionados. Por ejemplo, un cambio de estado de energía de un electrón genera la emisión de un fotón, y este efecto se utiliza en los LEDs para generar luz. Simétricamente, la incidencia de la luz en un chip semiconductor que puede cambiar los estados de energía de loselectrones, causando diferentes efectos eléctricos que se utiliza en los fotodiodos y fototransistores. Como hemos emisión y recepción de los dispositivos, se puede vincular a la otra por medio de la luz, sin ningún tipo de conexión eléctrica.

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Emisor y receptor, por lo general un LED y un fototransistor se pueden combinar en un solo sobre, y esto se llama "optoacoplador" o"opto-aislador".
Por ejemplo, el circuito integrado TIL192 contiene dos optoacopladores con salida del transistor. Podemos ver por debajo de su apariencia física y su esquema.

| DIP 8 Paquete | Diagrama esquemático |
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Como puede ver, aunque no son del tipo LED en el IC, la luz no es visible desde el exterior, pero sólo tiene acceso a sus terminales.
¿Para qué puede usarse este dispositivo? Supongamos que hemos diseñado un circuito electrónico de control de una máquina hidráulica, por medio de válvulas de solenoide. Nuestro circuito puede tener algunoscircuitos lógicos integrados y salidas de transistor para conducir las corrientes de solenoide. Las válvulas de solenoide están en diferentes partes de la máquina hidráulica, conectado a la placa a través de cables.

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Por supuesto, en la máquina los cables están expuestos a diferentes riesgos, que pueden dar lugar a un corto circuito o también tensiones peligrosas pueden llegar a losterminales de la tarjeta, la destrucción de circuito de control.
Bueno, podemos utilizar un opto-aislador aquí a fin de aislar de forma segura el circuito de control de cualquier riesgo eléctrico externo. En el siguiente circuito, hemos interpuesto un opto-aislador entre el panel de control y los cables externos y las válvulas de solenoide. Las fuentes de alimentación para la tarjeta de control y delos solenoides son independientes, y no hay conexión eléctrica alguna entre un circuito y otro.

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¿Cómo funciona? Bueno, el circuito de control, a través de los transistores, su producción se inyecta una pequeña corriente a los LEDs de la opto-aislador. En el opto-aislador, entre el LED y el fototransistor, es un material altamente aislante, que por otra parte es transparente a la luz. Asíque cuando el LED emite una luz, esto es "vista" por el fototransistor, el transistor se enciende, permitiendo el paso de corriente a través de los terminales de salida. Esta corriente se utiliza para conducir la base de un transistor externo (o un par Darlington), que amplifica la capacidad actual para el valor necesario para la electroválvula.
Necesitamos saber más acerca de los parámetros delIC para que puedas elegir los componentes complementarios y hacer que el circuito. Echemos un vistazo a los siguientes datos, condensado a partir de la hoja de datos TIL192.

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En primer lugar, en el "puntuaciones máximas absolutas", tenga en cuenta que el CI puede aislar a los picos de tensión entre la entrada y de salida superior a 3000 voltios. Eso significa que si el circuito de laderecha sufre un desastre eléctrico como un cortocircuito o una chispa, la TIL192 podría resultar dañado, pero el circuito de la izquierda no se verá afectada en absoluto.

Aún en los valores nominales máximos absolutos nos encontramos con que el máximo admisible de corriente continua en el diodo de entrada es 50 mA, por lo que tiene que elegir un valor seguro inferior, por ejemplo, una buena...