Optoacoplador

Optoacoplador

Actualizado hace 2 meses

Es un circuito integrado que está compuesto por un diodo emisor de luz y un dispositivo que es activado mediante esa luz. La función principal de este componentes es aislar dos circuitos eléctricos con el fin de evitar perturbaciones eléctricas. 

Modelo Básico del optoacoplador

Tipos de optoacopladores

Si bien todos los optoacopladores tienen un dispositivo emisor de luz en el lado de la entrada, en el lado de la salida existen algunas variedades; estos pueden ser SCR, TRIAC o transistores. Los más comúnmente usados son los transistorizados que pueden ser de transistor simple o darlington

Optoacoplador 4n25

Es un optoacoplador transistorizado de 6 pines con encapsulado DIP-6. Este optoacoplador es muy popular en el mercado, sus características son las siguientes.

Optoacoplador 4N25

La tensión de trabajo para que el optoacoplador sature es de 1.3V, con esto se obtiene una corriente en la salida de 2 mA y un voltaje de saturación de 0.5V. Como pueden ver este tipo de dispositivo manejan muy pocos niveles de potencia, es por esto que solo deben ser usados para manejar señales.

Descargar datasheet del 4N25

4N35 que es?

Es un optoacoplador similar al 4N25, la única diferencia es que requiere menos corriente para la activación. En el 4N25 la corriente de activación es de 50mA, mientras que en el 4N35 tan solo se requieren 10 mA.

Descargar datasheet del 4N35

Optoacoplador pc817

Es un optoacoplador transistorizado bastante popular, viene en encapsulado DIP-4. sus características con las siguientes:

Optoacoplador PC817

Como pueden ver el voltaje de Vce es mucho más bajo y la corriente de activación en la entrada también es más baja, este optoacoplador es más sensible que el 4N25, por esta razón se usa en aplicación donde se requiere una mejor precisión.

Este optoacoplador se puede encontrar con distintas variantes, tales como:

  • optoacoplador 817c
  • optoacoplador EL817
  • optoacoplador FOD817
  • BPC-817 ( B BIN )

Se trata del mismo componentes solo que con variaciones en el prefijo debido al fabricante

 

 

Optoacoplador 817c reemplazo

Para encontrar un reemplazo de este optoacoplador se puede buscar en digikey y luego buscar una alternativa local en función de los números de parte entregados, por ejemplo para buscar un reemplazo del 817C tenemos las siguientes alternativas.

  1. LTV-816
  2. LTV-817
  3. LTV-814
  4. PC12311NSZ1B
  5. ISP814X

Estas son algunas opciones que se puede buscar en tiendas locales o comprar directamente en digikey o mouser

Optotriacs

Así como hay optoacopladores transistorizados  también existen los optoacopladores con TRIAC y SCR.

No profundizare en este tema ya que no es la temática del blog, solo puede decir que los optoacopladores con triac más comunes son:

  • MOC3021
  • MOC3011
  • MOC3020 

Optoacoplador símbolo

Los optoacopladores más comunes son los optoacopladores transistorizados, los optotriac y los optoacopladores con SCR. 

 

Optoacoplador transistorizado
Optoacoplador transistorizado

 

Optoacoplador Darlington
Optoacoplador Darlington 

 

Optotriac
Optotriac

 

optoacoplador SCR
Optoacoplador SRC

Cómo funciona un optoacoplador

Un optoacoplador funciona a través de 2 componentes ópticos, el primero es un diodo emisor de luz y el segundo puede ser un transistor receptor de luz. Al energizar el diodo led ubicado en al entrada del optoacoplador este emite luz con la cual excita la base del transistor ubicado en la salida del optoacoplador, si la base del transistor recibe fotones en transistor entra en conducción permitiendo un flujo de corriente desde el colector al emisor.

Optoacopladores aplicaciones

El optoacoplador lo usamos cuando necesitamos aislar dos sistemas electronicos. un ejemplo muy común de aplicación es en la realimentación de fuentes conmutadas, cuando diseñamos una fuente conmutada necesitamos extraer una muestra de la señal de la salida, esto lo podríamos hacer directamente si no usamos fuentes conmutadas aisladas, sin embargo, en las fuentes aisladas no podemos llevar la señal directamente porque estaríamos perdiendo la aislación proporcionada por el transformador. 

En la siguiente imagen podemos ver que la línea azul lleva la muestra de voltaje de la salida, sin embargo, no está aislada y esto genera que la tierra de la salida se una con la tierra de la entrada, haciendo inútil la aislación del transformador. 

Realimentación mal hecha

Para tomar correctamente la referencia del voltaje de salida de una fuente conmutada se debe usar un optoacoplador, de esta manera el optoacoplador impide que ambas tierras se unan. Como se puede ver en la siguiente imagen.

Realimentación con optoacoplador

Cómo probar un optocoplador

Para probar un optocoplador se deben identificar los pines del anodo y catodo del diodo, una vez hecho esto se aplica el voltaje recomendado en la hoja de datos, en el caso del PC817 serían 1.2 V.

Usando el siguiente circuito se puede probar el correcto funcionamiento de un optoacoplador, al presionar el botón SW1 el led D2 debe encender de esta forma podemos probar un optocoplador.

circuito para probar optoacoplador

 

 

En el siguiente video se puede ver como pruebo un optoacoplador en zona transitoria. 

video de prueba del optoacoplador

 


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