Apa itu Optocoupler dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Apa itu Optocoupler ? - Jika Anda pernah membongkar charger telepon atau catu daya switching, Anda akan menemukan beberapa paket IC hitam kecil dengan jumlah pin yang tidak biasa, kebanyakan empat atau enam, baik dalam varian SMD maupun biasa.
Komponen ini disebut optocoupler atau optoisolator. Optocopler memiliki fungsi penting untuk melewatkan sinyal di antara bagian sirkuit yang terisolasi(Antara rangkaian power suplay dan output).
Optocpler menggunakan cahaya untuk melewatkan sinyal antar sirkuit.
Apa itu Optocoupler dan Cara Kerjanya
Seperti yang telah kita pelajari tentang transistor, transistor yang ideal tidak akan membiarkan arus apa pun melewatinya jika pin basis tidak dipicu. Tetapi, jika Anda dengan hati-hati membongkar transistor diskrit biasa dan menerapkan tegangan pada kabel kolektor dan emitor, Anda akan melihat bahwa arus kecil masih mengalir! Ini karena cahaya yang jatuh di dasar transistor mati.
Pengoperasian Optokopler
Ini berarti bahwa foton cahaya sebenarnya mampu merobohkan lubang dan elektron di sekitar bahan semikonduktor yang didoping. Ini mengarah pada beberapa kemungkinan yang sangat menarik, yang pertama adalah fototransistor, pada dasarnya transistor dua terminal tanpa kabel basis. Mereka terlihat sangat mirip dengan dioda dan datang dalam paket yang jelas. Di sini, cahaya bertindak sebagai arus basis. Fotodioda bekerja dengan cara yang sangat mirip; mereka mengubah 'perlawanan' mereka tergantung pada jumlah cahaya yang jatuh pada mereka.
Fotodioda dan transistor digunakan dalam hal-hal seperti sensor jarak, yang mendeteksi perubahan kecil pada tegangan atau arus di perangkat ini tergantung pada jumlah cahaya yang jatuh pada mereka.
Jika kita dapat menempatkan LED dan fototransistor dalam tabung tertutup, cahaya yang datang dari LED (dengan asumsi itu didorong dengan benar, tentu saja) akan menerangi 'dasar' fototransistor dan membuatnya konduktif. Ini meninggalkan kita dengan perangkat yang dapat mengontrol elemen switching tanpa kontak fisik! Perangkat semacam itu sudah ada, dan seperti yang Anda duga, itu adalah optocoupler !
Input dan Output Optocoupler
Optocoupler datang dalam berbagai bentuk, ukuran dan kecepatan (sesuatu yang akan dibahas nanti), tetapi kebanyakan dari mereka memiliki fitur dasar yang sama – input dioda dan output elemen switching.
Dioda sangat mirip dengan LED lainnya, kecuali kenyataan bahwa Anda tidak dapat melihat cahaya (pertama karena dalam kemasan plastik tertutup dan kedua karena sebagian besar inframerah). Ini menuntut untuk digerakkan dengan arus dan tegangan yang sama dengan yang diminta oleh LED biasa, yaitu beberapa volt dan beberapa puluh miliampere.
Satu hal besar yang perlu diingat adalah karena basis pada dasarnya digerakkan oleh cahaya, 'arus basis' sangat, sangat rendah – Anda tidak dapat mengharapkan saturasi penuh dari transistor jenis ini, dan karena arus basis sangat kecil, waktu naik dan turun sering kali sangat lambat, karena saya belajar dengan cara yang sulit. Tentu saja, output logika (dan kecepatan yang sesuai) optos tersedia, tetapi memerlukan catu daya terpisah untuk sisi output.
Hal yang menyenangkan tentang output opto adalah karena sepenuhnya terisolasi secara galvanis dari sisi input, ia dapat mengapung pada tegangan berapa pun - atau dengan kata lain, ia bertindak seperti 'saklar' mengambang, meskipun bukan yang sangat bagus.
Misalnya Anda dapat menempatkan output transistor di sisi rendah dan menambahkan pullup ke kolektor, sehingga ketika dioda menyala transistor melakukan dan menarik kolektor rendah. Anda juga bisa menempatkan transistor di sisi yang tinggi dengan resistor antara emitor dan output ground, jadi ketika input menjadi tinggi, output pada emitor juga tinggi.
Namun hati-hati, optos yang paling umum memiliki tegangan saturasi tinggi karena basis drive yang terbatas, kadang-kadang di urutan 1 Volt!
Karena kecepatannya yang lambat, optos biasa digunakan sebagai bagian dari loop umpan balik catu daya, dengan bonus tambahan isolasi lengkap.
Seperti yang mungkin sudah Anda duga, optos tidak dapat melakukan sesuatu yang dapat dilakukan oleh transformer – memasok daya. Sementara transformator dapat memberi daya pada sirkuit yang terisolasi, dengan teknologi saat ini kami tidak dapat mentransfer daya secara efisien melalui cahaya.
Tetapi optos melakukan sesuatu yang tidak dapat dilakukan transformator – melewatkan sinyal antar sirkuit dengan sangat efisien dan sangat cepat, tanpa memerlukan driver terpisah. Kami dapat menghubungkan input opto langsung ke pin mikrokontroler, tetapi kami tidak akan dapat melakukan hal yang sama untuk transformator sinyal!
Posting Komentar