OPTOKUPLÖR NEDİR ?
Optokuplör nedir ? Optokuplör nerelerde nasıl kullanılır ? Optokuplör nasıl çalışır ? Optokuplör yapısı nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Optokuplör Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.
Başlayalım.
OPTOKUPLÖR
Transformatörler, birincil giriş voltajını elektromanyetik kuplaj kullanarak ikincil çıkış voltajından izole eder ve bu, lamine demir çekirdeği içinde dolaşan manyetik akı kullanılarak elde edilir.
Ancak Optokuplör adı verilen çok yaygın ve değerli bir elektronik bileşen kullanarak sadece ışık kullanarak bir giriş kaynağı ile bir çıkış yükü arasında elektriksel izolasyon sağlayabiliriz.
Optoizolatör olarak da bilinen Optokuplör’in temel tasarımı, kızıl ötesi ışık üreten bir LED’den ve yayılan kızıl ötesi ışının tespitinde kullanılan yarı iletken foto-duyarlı bir cihazdan oluşur.
Hem LED hem de fotoğrafa duyarlı aygıt, resim üzerinde gösterilen şekilde elektrik bağlantıları için ışığa dayanıklı bir gövdeye veya metal ayaklı bir pakete yerleştirilmiştir.
Bir Optokuplör veya optoizolatörü, bir ışık yayan, LED ve tek bir foto diyot, foto-transistör, foto-direnç, foto-SCR veya temel işlemiyle bir foto-triyak olabilen ışığa duyarlı bir alıcıdan oluşur
Fototransistör Optokuplör
Resimde de gösterildiği gibi bir foto-transistör cihazı alın.
Kaynak sinyalinden gelen akım, yoğunluğu elektrik sinyaline orantılı olan kızıl ötesi bir ışık yayan giriş LED’inden geçer.
Bu yayılan ışık, foto-transistörün tabanına düşerek açılıp normal bir bipolar transistöre benzer şekilde davranmasına neden olur
Foto-transistörün taban bağlantısı, kızıl ötesi ışık enerjisine karşı LED’lerin maksimum duyarlılığı için açık (bağlantısız) bırakılabilir veya anahtarlama hassasiyetini kontrol etmek için uygun bir harici yüksek değerli direnç vasıtasıyla toprağa bağlanabilir harici elektriksel gürültü ile tetikleme imkanı sağlar.
LED’den geçen akım kesildiğinde, kızılötesi yayılan ışık kesilir ve foto-transistörün iletkenliğini kesmesi sağlanır.
Foto-transistör, çıkış devresindeki akımı değiştirmek için kullanılabilir.LED’in ve fotoya duyarlı cihazın spektral tepkisi, cam, plastik veya hava gibi şeffaf bir ortamla ayrılarak yakından eşleştirilir.
Bir optokuplörün girişi ve çıkışı arasında doğrudan bir elektrik bağlantısı olmadığından, 10kV’a kadar elektriksel izolasyon sağlanır.
Optokuplörs dört genel tipte mevcuttur, her biri kızılötesi bir LED kaynağına sahiptir, ancak farklı fotoğraflara duyarlı cihazlara sahiptir.
Dört Optokuplör şu şekilde adlandırılırlar: Foto transistör, Foto-darlington, Foto-SCR ve Foto-triyak.
Optokuplör Çeşitleri
Foto-transistör ve foto-darlington cihazları temel olarak DC devrelerinde kullanım içindir, foto-SCR ve foto-triyak ise AC güç devrelerinin kontrol edilmesine izin verir.
Led-fotodiyot, Led-Lazer, Lamp-fotorezistör çiftleri, yansıtıcı ve oluklu Optokuplörler gibi birçok kaynak sensörü kombinasyonu vardır.
Ayrı ayrı bileşenler kullanılarak basit ev yapımı opto kuplörleri yapılabilir.
Bir Led ve bir foto-transistör sert plastik bir tüpe yerleştirilir veya ısıyla büzüşen bir boru içine resimde gösterildiği gibi yerleştirilir.
Bu ev yapımı Optokuplör’in avantajı, borunun istediğiniz uzunlukta kesilebilmesi ve hatta köşelerde bükülmesidir.
Açıkçası, yansıtıcı bir iç kısma sahip tüp, koyu siyah iç kısma göre daha verimli olacaktır.
Optokuplör Uygulamaları
Optokuplörs ve opto izolatörleri kendi başlarına kullanılabilir veya örneğin bir Arduino veya mikro denetleyiciden bir düşük voltaj kontrol sinyali arasında gerekli elektriksel izolasyonu sağlayan transistörler ve triyaklar gibi daha büyük bir elektronik cihaz aralığını değiştirmek ve çok daha yüksek bir voltaj veya ana akım çıkış sinyali için kullanılabilir.
Opto kuplörlerin ortak uygulamaları arasında mikroişlemci giriş/çıkış anahtarlama, DC ve AC güç kontrolü, PC haberleşmesi, sinyal izolasyonu ve akım topraklama döngülerinden etkilenen güç kaynağı düzenlemesi vb. bulunur.
İletilen elektrik sinyali analog (doğrusal) veya dijital olabilir.
Bu uygulamada, Optokuplör, anahtarın veya başka tür bir dijital giriş sinyalinin çalışmasını tespit etmek için kullanılır.
Bu, algılanan anahtar veya sinyal elektriksel olarak gürültülü bir ortamda bulunuyorsa kullanışlıdır. Çıkış, harici bir devreyi, ışığı veya bir PC veya mikroişlemcinin girişi olarak çalıştırmak için kullanılabilir.
Bir Optotransistörlü DC Anahtarı
Resim üzerinde görebileceğiniz örnekte, harici olarak bağlanmış 270kΩ direnç, foto-transistörlerin taban bölgesinin hassasiyetini kontrol etmek için kullanılır.
Direnç değeri, seçilen fotokuplör cihazına ve gereken anahtarlama hassasiyetinin miktarına uyacak şekilde seçilebilir.
Kapasitör, istenmeyen sivri uçların veya geçici olayların, opto-transistör tabanını yanlış tetiklemesini önler.
DC sinyallerini ve verilerini tespit etmenin yanı sıra, AC ile çalışan ekipmanın ve ana lambaların kontrol edilmesini sağlayan Opto-triyak izolatörleri de mevcuttur.
MOC 3020 gibi Opto-kuplajlı triyaklar, doğrudan şebeke bağlantısı için ideal olan ve yaklaşık 100mA maksimum akım için yaklaşık 400 volt voltaj değerine sahiptir.
Daha yüksek güçlü yükler için, opto-triyak geçit darbesini gösterildiği gibi bir akım sınırlama direnci vasıtasıyla başka bir daha büyük triyak elde etmek için kullanılabilir.
Triak Optokuplör Uygulaması
Resimde de görebileceğiniz bu tip Optokuplör konfigürasyonu, lambalar ve motorlar gibi herhangi bir AC şebeke beslemeli yükü kontrol etmek için kullanılabilecek çok basit bir katı hal röle uygulamasının temelini oluşturur.
Aynı zamanda, bir tristörden (SCR) farklı olarak, bir triak, şebeke AC çevriminin her iki yarısında da sıfır geçiş algılamasıyla, indüktif yükleri değiştirirken ağır ani akımlar olmadan tam güç almasına izin verecek şekilde iletken yapabilir.
Optokuplörler ve Opto izolatörleri, güç transistörleri ve triyak gibi cihazların bir PC’nin çıkış portundan, dijital anahtarından veya bunun gibi bir düşük voltajlı veri sinyalinden bir mantık geçidinden kontrol edilmesini sağlayan mükemmel elektronik cihazlardır.
Opto kuplörlerin temel avantajı, nispeten küçük dijital sinyallerin çok büyük AC voltajlarını, akımlarını ve gücünü kontrol etmesine izin veren giriş ve çıkış terminalleri arasındaki yüksek elektriksel yalıtımıdır.
Bir Optokuplör, hem algılayıcı hem de DC sinyalleriyle birlikte kullanılabilir, foto-algılama cihazı öncelikle AC güç kontrol uygulamaları için tasarlandığından, bir SCR (tristör) veya opak kullanan optokuplörlere sahiptir.
Foto-SCR’lerin ve foto-triyakların ana avantajı, AC güç kaynağı hattında mevcut olan herhangi bir gürültü veya voltaj yükselmesinden ve kullanılan tüm güç yarı iletkenlerini termal etki ve şoktan koruyan anahtarlama ve ani akımları azaltan sinüzoidal dalga formunun sıfır geçiş algılamasından tam izolasyonudur.
OPTOKUPLÖR NEDİR SONUÇ :
Bugün Optokuplör nedir ve nasıl çalışır adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı birtakım bilgiler edinmişsinizdir.
İyi Çalışmalar