Optoacoplador
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Optoacoplador. También se denominan optoaisladores o dispositivos de acoplamiento óptico. Basan su funcionamiento en el empleo de un haz de radiación luminosa para pasar señales de un circuito a otro sin conexión eléctrica. Fundamentalmente este dispositivo está formado por una fuente emisora de luz diodo LED, y un fotosensor de silicio, normalmente en forma de fototransistor o fototriac que se adapta a la sensibilidad espectral del emisor luminoso.
En otras palabras, no es más que la combinación de un fotoemisior y un fotoreceptor en un único dispositivo semiconductor siendo la conexión entre ellos sólo de forma óptica.
Sumario
Tipos
Existen varios tipos de optoacopladores cuya diferencia entre sí depende de los dispositivos de salida que se inserten en el componente. Según esto se destacan entre los principales los siguientes tipos:
Fototransistor o lineal
Conmuta una variación de corriente de entrada en una variación de tensión de salida. Se utiliza en acoplamientos de líneas telefónicas, periféricos, audio...
Optotiristor
Diseñado para aplicaciones donde sea preciso un aislamiento entre una señal lógica y la red.
Optotriac
Al igual que el optotiristor, se utiliza para aislar una circuiteria de baja tensión a la red.
En general pueden sustituir a relés ya que tienen una velocidad de conmutación mayor, así como, la ausencia de rebotes. Se suelen utilizar para aislar electricamente a dispositivos muy sensibles.
Encapsulados
El encapsulado varia en función del tipo de optoacoplador y de su aplicación, así como del número de unidades que se encuentren en su interior. En el caso de optoacopladores sencillos la cápsula, de tipo DIP, suele tener 6 patillas, siendo estos los más utilizados.
Los dobles, también de tipo DIP tienen 8 pines; algunos pueden tener hasta cuatro unidades en cápsulas DIP de 16 patillas.
Normalmente, los pines del elemento emisor están a un lado de la cápsula y los del sensor en el lado opuesto.
Existen unos encapsulados diferentes en los que, físicamente se puede interrumpir el haz luminoso (usados para control de posición, nº de revoluciones, cerraduras...). De esta forma el encapsulado presenta una ranura entre el emisor y el receptor. A estos se les denomina de cápsula ranurada o fotocélulas de herradura.
Funcionamiento
La señal de entrada es aplicada al fotoemisor y la salida es tomada del fotoreceptor. Los optoacopladores son capaces de convertir una señal eléctrica en una señal luminosa modulada y volver a convertirla en una señal eléctrica. La gran ventaja de un optoacoplador reside en el aislamiento eléctrico que puede establecerse entre los circuitos de entrada y salida.
Los fotoemisores que se emplean en los optoacopladores de potencia son diodos que emiten rayos infrarrojos (IRED) y los fotoreceptores pueden ser tiristores o transistores.
Cuando aparece una tensión sobre los terminales del diodo IRED, este emite un haz de rayos infrarrojo que transmite a través de una pequeña guia-ondas de plástico o cristal hacia el fotorreceptor. La energía luminosa que incide sobre el fotorreceptor hace que este genere una tensión eléctrica a su salida. Este responde a las señales de entrada, que podrían ser pulsos de tensión.
