Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om optokopplare
Was är en optokopplare?
Vilka typer och typer av optokopplare finns?
Kriterier för köp av optokopplare – vad är det som är viktigt?
Så här hittar du rätt optokopplare
FAQ – vanliga frågor om optokopplare
Was är en optokopplare?
Optokopplare är optoelektroniska komponenter som används för att överföra elektriska signaler samtidigt som de galvaniserar strömkretsar. En ljus- eller laserdiod i ingångsströmkretsen sänder ljus till mottagaren, som vanligtvis består av en fototransistor eller en fotodiod. Eftersom främmande ljus skulle störa och påverka denna koppling sitter komponenterna i ett ljustätt hölje som samtidigt fungerar som mekaniskt skydd. Optokopplare kan användas både för överföring av analoga och digitala signaler.
Vilka typer och typer av optokopplare finns?
Optokopplare finns både i SMD-konstruktion och konventionell genomsticksmontering och finns i olika chassikonstruktioner, t.ex. SOIC, SOP, DIP, MDIP, SMO och Mini-Flat. Typer med högre isolationsspänning behöver av säkerhetsskäl en viss isoleringssträcka, med tilltagande spänning blir därför konstruktionen större åtminstone på en axel, även för att klara de nödvändiga krypsträckorna vid anslutningarna. Enkanaliga optokopplare har minst fyra anslutningsben eller lödplattor, vardera två på- och utgångssidan. Optokopplare med två, tre eller fyra kanaler har följaktligen upp till 16 stift. Sådana flerkanaliga optokopplare minskar bestyckningsinsatsen och sparar dessutom plats på kretskortet.
För nästan alla användningsområden finns det speciellt utvecklade optokopplare. De skiljer sig inte bara i fråga om isolationsspänning och maximal kopplingshastighet, utan även i förhållande till strömbelastbarhet på utgångssidan, och på så sätt om en linjär eller rent digital överföring önskas. För digital on-off-koppling finns CMOS- och MOSFET-kompatibla optokopplare som vid utgången tillhandahåller motsvarande hög- eller Low-nivå. Dessutom finns optokopplare med inbyggd triac-utrustning som i princip liknar en elektronisk relä (SSR = Solid State-Relay). De kan koppla betydligt högre strömmar än optokopplare som använder fototransistorer eller fotodioder.
Optokopplare som är speciellt konstruerade för överföring av analoga signaler, så kallade linjära optokopplare, har en speciell intern konstruktion för att uppnå höga linjäritetstal och kompensera för drift- och åldringssymptom. Med hjälp av en andra mottagare som används som referens kan en regleringskoppling styras som anpassar och korrigerar ingångsnivån.
Kriterier för köp av optokopplare – vad är det som är viktigt?
När du väljer passande optokopplare kommer i regel användningsändamål för konstruktion och typ att bestämmas. Linjära eller analoga signaler kan endast överföras med optoomkopplare som överför ingångssignaler proportionellt till utgången. Digitala kretsar behöver däremot optokopplare som kopplar utgången tillförlitligt mellan ”av” och ”in” respektive ”High” och ”Low” när en viss signalnivå ligger på ingångssidan.
Optokopplare med inbyggd Triac har en ren strömbrytare. De kan användas för att växla större strömmar, ofta utan att man behöver använda extra effekthalvledare. Genom relativt lågt inre motstånd är effektförlusten låg, was tidsödande kylningsåtgärder är onödig och hjälper till att minska den totala strömförbrukningen för batteridriven utrustning.
Lineariserade optokopplare lämpar sig för krävande uppgifter framför allt inom mät- och reglerteknik. De är mycket långtidsstabil och kännetecknas av en mycket god linjäritet. Vanliga optokopplare lämpar sig däremot endast för relativt grov uppskattning av nivåöverföringar.
Om nätspänningar används, måste optokopplaren vara obligatorisk för detta och godkänd. I detta sammanhang bör man också ta hänsyn till de säkerhetsavstånd som krävs i form av föreskrivna krypavstånd för att undvika driftstörningar och tillbud.
Så här hittar du rätt optokopplare
Se till att nödvändig isolationsspänning finns och att den maximalt tillåtna strömmen i givna program inte överskrids på utgångssidan. Det är bättre att inte spara på bandbredden, utan att planera en viss reserv uppåt. Uppgifterna om gränsfrekvens hänvisar alltid till idealfallet och en exakt definierad drivström. Om det finns några avvikelser i kopplingsdesignen kan det uppstå avbrott i signalöverföringen när optokopplaren arbetar nära sin gränsfrekvens.
Vid byte av defekta optokopplare måste man se till konstruktionen: Stämmer rastermått för konventionellt trådförsedda typer respektive konstruktion och därmed lödplattor för optoomkopplare för SMD-montering och deras position och storlek?
Av säkerhetsskäl är det nödvändigt att komponenterna är försedda med eventuella kontrollmärken och uppfyller gällande normer. De optokopplare som erbjuds i butiken från Conrad uppfyller höga kvalitetskrav och kännetecknas av tillförlitlighet och lång livslängd.
FAQ – vanliga frågor om optokopplare
Was innebär värdet för CTR hos analoga optokopplare?
CTR (Current Transfer Ratio) står för likströms-överföringsförhållande, alltså förhållandet mellan in- och utgångsström. För digitala optoomkopplare saknas denna uppgift, i stället specificeras det strömvärde som minst krävs för att åstadkomma ett nivåbyte på utgångssidan.
Vilken bandbredd har optokopplare?
Den maximala brytfrekvensen varierar beroende på typ mellan ett fåtal kilo hertz och sträcker sig vid snabba versioner med laserdioder som sändarenhet upp till gigahertz-området. Motsvarande information i form av in- och frånkopplingstider samt bandbredd vid specificerad ingångsström anges i aktuellt datablad.
Är optokopplare slitagefria?
Optokopplaren har inte mekaniskt rörliga delar, och inte heller slitage i egentlig mening. Elektroniska komponenter genomgår dock en viss åldringsprocess. För optoomkopplare gäller detta i första hand sändarenheter i form av ljus- eller laserdioder som med tiden kan förlora sin ljuseffekt. För analoga optokopplare förlängs livslängden i detta avseende om den maximalt tillåtna ingångsströmmen inte fullsätts, utan väljs mindre.