Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Transoptory w aplikacjach

Article Image
W wykładzie 6 zajmowaliśmy się podstawowymi właściwościami transoptorów. W praktyce używamy tych elementów najczęściej jako sprzęgaczy sygnałów elektrycznych do włączania i wyłączania obciążenia sieciowego, przy zachowaniu izolacji galwanicznej między sprzęganymi obwodami. Dlatego poświęcimy uwagę głownie tym rodzajom aplikacji.

Najpierw drobna uwaga terminologiczna. Nie należy mylić dwóch rodzajów sprzęgaczy - przenoszących sygnał elektryczny lub optyczny. W terminologii angielskiej optical coupler lub optocoupler to sprzęgacz transmitujący sygnał elektryczny z wykorzystaniem światła jako medium, tj. przetwarzający sygnał elektryczny w świetlny i po transmisji światła odtwarzający sygnał elektryczny. W polskiej terminologii taki element nazywamy transoptorem lub optoizolatorem, natomiast termin sprzęgacz optyczny oznacza element sieci światłowodowych służący do dzielenia lub łączenia sygnałów świetlnych przesyłanych światłowodami. Taki komponent to w terminologii angielskiej Fiber Optic Coupler. 

Przełączanie napięcia sieciowego za pomocą standardowego transoptora

Przełączanie obciążeń sieciowych za pomocą zwykłego transoptora nie jest takie proste. Fototranzystor ma normalną charakterystykę tranzystorową i nie można po prostu podłączyć tego elementu do napięcia sieciowego. Poniższy schemat pokazuje technicznie najbardziej logiczne, ale i najdroższe rozwiązanie. Fototranzystor w transoptorze (lewa strona schematu) jest zasilany z własnego zasilacza (prawa strona schematu). Nie wolno używać tego zasilacza do niczego innego, ponieważ dostarczane przez niego napięcie stałe jest bezpośrednio połączone z napięciem sieciowym. Napięcie na rezystancji emitera fototranzystora jest zamieniane na prąd przez wtórnik emiterowy T1. Napięcie z emitera tranzystora T1 steruje bramką triaka poprzez rezystor R3. Triak jest połączony szeregowo z obciążeniem do sieci prądu zmiennego 230 V. Triak włącza się w momencie, gdy fototranzystor zaczyna przewodzić, a więc w chwili, gdy przez diodę LED transoptora przepływa prąd. Oczywiście triak pozostaje włączony do następnego przejścia przez zero napięcia sieciowego po zaniku impulsu sterującego. 

Alternatywny układ ze standardowym transoptorem

Omawiany układ ma zasadniczą wadę - wymaga własnego transformatora i zasilania. Dlatego szukano rozwiązań, w których można zrezygnować z tych drogich i dużych elementów. Na schemacie poniżej przedstawiono prosty układ alternatywny. Napięcie sieciowe jest doprowadzane przez mostek prostowniczy do dzielnika rezystorowego R1-R2. Dzięki temu wyprostowane napięcie 230 V AC zostaje zredukowane do około 20 V. Gdy dioda LED transoptora zostanie wysterowana, fototranzystor zacznie przewodzić. W efekcie prąd emitera płynie do bramki tyrystora D1 i włącza ten element. Nie należy teraz używać triaka, ponieważ napięcie zmienne jest prostowane. Po włączeniu tyrystor zwiera mostek, przez co obciążenie jest podłączone bezpośrednio do napięcia sieciowego przez mostek. Dla obciążenia nie ma to znaczenia, ponieważ prąd przepływa przez mostek w dwóch kierunkach. Jest ono zatem nadal zasilane prądem zmiennym. 

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Firma:
Tematyka materiału: Transoptory w aplikacjach, Przełączanie napięcia sieciowego za pomocą standardowego transoptora, Zastępowanie dzielnika rezystorowego przez pojemnościowy dzielnik napięcia, Przełączanie napięcia sieciowego za pomocą optotyrystora i triaka, Przełączanie obciążenia 230 V za pomocą układów TTL, Przełączanie napięcia sieciowego przy przejściu przez zero, Odizolowane sterowanie układu B przez układ A, Sprzęgacz transoptorowy dla sygnałów mowy, Dwukierunkowy sprzęgacz transoptorowy, Izolowany detektor przejścia przez zero, W pełni liniowe sprzężenie optyczne, Przełączanie sieci przy przejściu napięcia przez zero z zastosowaniem MOC3063, Optycznie izolowane sterowanie ON/OFF
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2023
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Czujniki temperatury
1/10 Temperatura to
Oceń najnowsze wydanie EdW
Wypełnij ankietę i odbierz prezent
W tym numerze znajdziesz źródłową wersję artykułu publikowanego obok
Elektronika dla Wszystkich
czerwiec 2023
Elektronika dla Wszystkich
Przejrzyj i kup
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"