El optoacoplador es un dispositivo que junto a otros elementos tiene el objetivo de aislar de la fuente del sistema de control, las perturbaciones que puedan ocasionar el encendido o apagado de actuadores como por ejemplo los motores.
Este tipo de dispositivo es muy utilizado en las industrias, pero para saber cómo usarlo es necesario conocer la carga que se desea controlar, el tipo de control a realizar y el voltaje de la lógica de control.
A pesar de ser un equipo muy demandado en la industria, su funcionamiento es poco conocido. En este artículo estaremos detallando su principio de funcionamiento y los tipos de optoacoplador que podemos encontrar en el mercado.
Definición de optoacoplador
Un optoacoplador es un dispositivo de emisión y recepción que se desempeña como un interruptor accionado a través de la luz emitida por un diodo led que satura un componente optoelectrónico.
De esta manera se unifica en un solo dispositivo semiconductor, un fotoemisor y un fotorreceptor cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado tipo DIP.
Además de ser utilizado como parte de los mecanismos de control, también se utilizan para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles.
Principio de funcionamiento de un optoacoplador
El principio de funcionamiento de estos instrumentos radica en aplicar una corriente en su entrada, esta acción permite que el LED emita una luz proporcional a dicha corriente. La señal es transmitida por el encapsulado hasta impactar en el sensor o fotodetector. Si la cantidad de luz logra un nivel adecuado, el sensor entrará en saturación permitiendo que la corriente circule por el circuito de salida.
Básicamente su funcionamiento es parecido al de un interruptor, conectando dos circuitos aislados ópticamente. Cuando la corriente deja de fluir a través del LED, el dispositivo fotosensible también deja de conducir y se apaga.
Ahora bien, ya conocemos su funcionamiento, pero ¿Cómo se conecta este dispositivo?
Daremos un ejemplo de conexión de un optoacoplador 4N25 por ser uno de los más usados.
- Primario Activo – Secundario Activo: Al circular la corriente necesaria por el circuito primario, empezará a conducir el transistor del secundario poniendo en el punto OUT, aproximadamente, la tensión que hay en el colector.
- Primario Activo – Secundario Apagado: En este caso, hasta que no circule la corriente necesaria por el circuito primario, en el punto OUT habrá la tensión IN del secundario menos la caída de tensión en R2. Cuando esté activo el primario, OUT se pondrá a 0 V.
Tipos de optoacoplador
- Encapsulado DIP: Se utilizan principalmente para aislar posibles interferencias entre dos etapas que operan a diferentes voltajes como son la etapa de control con la de potencia. Existen diferentes versiones que se distinguen por su tipo de salida, siendo las más comunes las siguientes
- Fototransistor: Controla corriente directa en su salida.
- Fotodarlington: Se agrega un arreglo darlington que tiene dos transistores juntos, proporcionando una alta ganancia de corriente.
- Fototiristor:
- Fototriac: Está fabricado para regular corriente alterna en su salida.
- Schmmit trigger: Su salida es lógica ya sea, 0 o 1.
- Entrada AC – salida transistor: Con este tipo se puede hacer un cambio de corriente alterna a corriente continua.
- Optoacoplador tipo sensor: Debe su nombre a su aplicación, ya que es utilizado como un sensor óptico. En este tipo de dispositivo el emisor y el receptor están colocados linealmente y cuando se emite la luz infrarroja esta rebota en una superficie lo que hace que regrese al receptor.
- Optoacoplador tipo interruptor óptico: Se aplica como una interfaz en los circuitos lógicos. Por lo general se usa para que el usuario pase una tarjeta objeto de poca dimensión. Al pasar el elemento, la señal se interrumpe provocando un cambio de estado lo que indica que el circuito lógico puede actuar para activar o desactivar cualquier equipo, como por ejemplo un motor, una cerradura, entre otros objetos.
Conozcamos sus aplicaciones más comunes
Los optoacoplador es son implementados para conmutar dispositivos electrónicos proporcionando el aislamiento eléctrico necesario, como por ejemplo, entre un dispositivo de control de bajo voltaje como un Arduino o un microcontrolador y una señal de salida de voltaje mucho más alta.
También es común ver su aplicación en las siguientes áreas
- Conexión funcional en circuitos lógicos.
- Interfaces entre señales de corriente alterna y circuitos lógicos.
- En sistemas de recepción (telefonía).
- Control de potencia.
- En relé.
Estos son los optoacopladores más demandados en el mercado
- POPESQ® 2 Piezas x 4N35M Optoacoplador con Zocalo #A2978
- LYFEI con Optoacoplador Aislamiento de relé de un Solo Chip de la Placa extendido
- LYFEI 1 5v Manera Alta Y Baja Gatillo Bordo Hung Módulo De Relé Optoacoplador Módulo Experimental
- LYFEI 8 Canales 5V a 24V Optoacoplador Aislamiento de Salida del módulo PLC
- LYFEI El Aislamiento 3pcs 12V a 3.3V 4 Canales Junta Optoacoplador Aislado módulo de Salida PNP PLC
- Obsidian - Lote de 10 unidades 4N35 DIP6 6 de PIN Optoacopladores fototransistor 30 V
- POPESQ® 2 Piezas x LTV827 Optoacoplador con Zocalo DIP8#A2988
- LYFEI Optoacoplador Módulo de relé for Arduino 5V 1 Canal Nivel de Disparo Módulo Experimental
- POPESQ® 5 Piezas x LTV827 Optoacoplador con Zocalo DIP8#A2987