اپتوکوپلر و کاربردهای آن

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: اپتوکوپلر (Optocoupler) یک قطعه الکترونیکی است که در بسته بندی هایی همانند آی سی تولید می‌شود و همانطور که از نام آن پیداست، وظیفه آن کوپل کردن یا اتصال دو نقطه با استفاده از فرمان‌های نوری می‌باشد.

 

داخل اپتوکوپلر‌ها یک دیود نوری به همراه یک فتوترانزیستور قرار گرفته که هردو نسبت به محیط خارج اپتوکوپلر ایزوله شده اند؛ بدین معنی که فتوترانزیستور داخلی تنها می‌تواند نور ساطع شده توسط دیود نوری داخلی را دریافت کند. بیس فتوترانزیستور توسط نور دریافتی از طرف دیود نوری تحریک می‌شود و می‌تواند با توجه به آن، جریان را از خود عبور بدهد.

 

معمولا در هر اپتوکوپلر حداقل دو پایه برای آند و کاتد دیود نوری و دو پایه هم برای کلکتور و امیتر فتوترانزیستور تعبیه شده است. هرگاه یک ولتاژ ایزولاسیون (معمولا ۳ تا ۵ ولت) را با رعایت قطب مثبت و منفی به آند و کاتد اپتوکوپلر متصل کنیم، فتوترانزیستور به محض دریافت نور ساطع شده از دیود نوری تحریک می‌شود و می‌تواند جریان را از خود عبور دهد.

 

نکته اصلی در رابطه با قابلیت‌های این قطعه اینجاست که ولتاژ ایزولاسیون (ولتاژ اعمال شده به دیود نوری) نسبت به ولتاژ عبوری از فتوترانزیستور کاملا ایزوله است و هیچ گونه اتصال فیزیکی میان آن‌ها برقرار نمی‌شود. شما می‌توانید یک ولتاژ ۵ ولت را از میکروکنترلر به آند و کاتد اپتوکوپلر اعمال کنید و توسط آن عبور یک ولتاژ بالا یا یک جریان پر از نویز را از فتوترانزیستور کنترل کنید؛ بدون آن که ذره‌ای از آن نویز وارد مدار اصلی شما شود و یا در عملکرد میکروکنترلر اختلال ایجاد کند. به عنوان مثال اگر بخواهیم از طریق میکروکنترلر مستقیما به موتوری فرمان بدهیم یا رله‌ای را فعال کنیم ممکن است عمکرد موتور باعث ایجاد نویز شده و بر روی عملکرد میکروکنترلر یا مدار فرمان تاثیر بگذارد و باعث اختلال در سیستم شود؛ اما اپتوکوپلر این دو قسمت را کاملا از هم مجزا می‌کند.

 

یکی دیگر از کاربردهای این قطعه استفاده در قسمت فیدبک برخی از منابع تغذیه سوییچینگ است. اگر یک شارژر گوشی موبایل را بازکنید، حتما درون آن یک اپتوکوپلر خواهید دید.

اپتوکوپلر‌ها همانند سایر قطعات الکترونیکی بسیار متنوع اند و در انواع گوناگون و برای کاربردهای مختلف تولید می‌شوند. مثلا برخی از آن‌ها همانند PC۸۱۷ دارای خروجی ترانزیستور هستند. این ترانزیستور ممکن است NPN یا PNP و یا حتی دارلینگتون باشد.