Оптопара — устройство и принцип работы. Всё, что нужно знать

Оптопара – это электронное устройство, которое применяется для гальванической развязки двух электрических цепей. Это семiconductor-реле, способное передавать сигналы без механических частей, используя световые лучи. Оптопара состоит из светодиода и фототранзистора, соединенных в едином корпусе.

Устройство оптопары включает в себя светодиод, который выделяет свет при прохождении электрического тока через него. Луч света попадает на фоточувствительный элемент, который затем создает электрический сигнал, зависящий от количества света, достигшего его поверхности. Таким образом, оптопара может передавать электрический сигнал от одной цепи к другой без физического контакта между ними.

Принцип работы оптопары основан на явлении внутреннего фотоэффекта. Когда свет попадает на фоточувствительный элемент, возникает фототок, который приводит к изменению его электрического сопротивления. Это изменение сопротивления влияет на ток, проходящий через оптопару, и в результате передается сигнал от одной цепи к другой.

Оптопара: устройство и принцип работы

Устройство оптопары включает в себя две основные части – передатчик и приемник. Передатчик состоит из светодиода, который преобразует электрический сигнал в световой. Приемник содержит фототранзистор, который преобразует световой сигнал обратно в электрический. Между передатчиком и приемником имеется гальваническая развязка, обеспечиваемая оптическим каналом.

Рассмотрим более подробно принцип работы оптопары:

1. Сигнал на входе передатчика (светодиода) преобразуется в оптический сигнал, который испускается светодиодом. При этом, светодиод может светиться только при наличии электрического сигнала на его входе.
2. Оптический сигнал, испущенный светодиодом, проходит через оптическую развязку и попадает на приемник (фототранзистор).
3. При наличии оптического сигнала, фототранзистор начинает проводить ток, и сигнал появляется на его выходе. Если светодиод не светится или подается свет слабой интенсивности, то фототранзистор не будет проводить ток.

Основное преимущество использования оптопары в электронных схемах – это ее способность развязывать две электрические цепи, тем самым устраняя проблемы, связанные с общей заземленностью, шумами или помехами из одной цепи в другую.

Кроме того, оптопара обладает следующими преимуществами:

• Быстродействие – оптопары могут передавать сигналы высокоскоростных цифровых или аналоговых устройств;
• Отсутствие электрического контакта – благодаря отсутствию прямого электрического соединения между входом и выходом оптопары, исключается возможность помех и переноса электрических импульсов;
• Безопасность – оптопара может использоваться в приборах, работающих под напряжением, без риска поражения электрическим током.

Оптопары широко применяются в различных электронных устройствах, таких как источники питания, усилители, трансиверы, инверторы и многие другие.

Принцип работы оптопары

Когда на светодиод оптопары подается электрический сигнал, он начинает излучать свет. Этот свет попадает на оптический элемент и затем попадает на фототранзистор. При попадании света на фототранзистор, его база-эмиттерный переход становится прозрачным для электрического тока.

Таким образом, когда светодиод горит, фототранзистору разрешено пускать ток через себя, и на его коллекторе появляется электрический сигнал. Если же светодиод не горит, фототранзистор перекрывает ток и на его выходе нет сигнала.

Таким образом, оптопара работает как своеобразная гальваническая развязка между управляющим и управляемым устройствами. Это позволяет избежать помех и защитить управляющую часть от возможных повреждений.