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En los productos electrónicos, los sistemas integrados suelen depender de acopladores ópticos para recibir señales de entrada de ellos. Sensores o interruptores externos. Hasta cierto punto, son como despertadores de microcontroladores. Idealmente, todas las señales se transmiten con precisión al microcontrolador. Sin embargo, cuando el acoplamiento óptico no se realiza correctamente, el Microcontrolador a veces pierde la señal de entrada o detecta erróneamente la señal cuando no se activa la entrada. En este tutorial de diseño de pcb, discutiremos cómo configurar el acoplamiento óptico para realizar con éxito el diseño de pcb. Pero primero, recordémonos cómo funciona el diseño del acoplamiento óptico.
¿¿ cómo utilizar eficazmente el acoplamiento óptico en el diseño de pcb?
Tutorial de diseño de pcb: principios básicos del acoplamiento óptico
El acoplamiento óptico es un componente electrónico que aísla la señal de entrada a través de una interfaz óptica. Las formas más básicas de los acopladores ópticos incluyen LED infrarrojos y fototransistor integrado único. Cuando pasa la corriente, el led infrarrojo se ilumina y la intensidad depende de la magnitud de la corriente. El fototransistor se activa por una luz led, lo que provoca un cortocircuito entre su coleccionista y su emisor.
Los diodos emisores de luz infrarrojos y los fototransistor suelen estar separados por vidrio o aire. Esto hace que el aislamiento eléctrico del acoplamiento óptico sea inferior a 10 kv. Por lo tanto, el acoplador óptico es la opción ideal para aislar el sistema integrado de la interferencia eléctrica originada en el entorno de la señal de entrada.
Además de proteger los sistemas integrados del ruido eléctrico, los acopladores ópticos también se utilizan para mantener bajas y altas tensiones. El sistema está separado. Por ejemplo, el interruptor óptico de silicio controlable bidireccional de tres terminales, que es una variante del acoplador óptico, se puede utilizar para controlar dispositivos de alta tensión de ca. Por ejemplo, motores de ca. Esto elimina el riesgo de falla del circuito que puede causar daños al Microcontrolador y sus componentes relacionados.
Los acopladores fotoeléctricos pueden reducir el riesgo de daños de alta tensión.
Tutorial de diseño de pcb: errores en el acoplamiento óptico
El acoplamiento óptico es un simple componente pasivo que la mayoría de los diseñadores encontrarán, haciendo que el trabajo de acoplamiento óptico no sea ciencia de cohetes; Sin embargo, hay algunos errores de diseño que pueden causar el uso de uno o causar inestabilidad en la señal de entrada.
1. la conexión a tierra del acoplamiento óptico no se puede separar.
En muchas fábricas de pcb, los circuitos integrados (ic) están compuestos por dos pines de tierra en el acoplamiento óptico básico. Uno está conectado a un LED infrarrojo y el otro a un fototransistor. El error es conectar dos conexiones a tierra al cableado del pcb. Según la experiencia, esto se ha encontrado incluso en los controladores electrónicos utilizados en las Máquinas.
La razón principal del uso de acopladores ópticos es separar los dos circuitos de manera segura. Cuando el suelo externo está conectado al pcb, cualquier ruido de tierra en el circuito se puede acoplar directamente al circuito sensible a bordo. En su lugar, se crea una conexión de señal separada para el pin de tierra externo y se especifica un conector especial para el cable de tierra de entrada.
2. se utilizaron valores erróneos de resistencia de limitación de corriente
Además de aplicar el voltaje de salida adecuado, el led infrarrojo acoplado ópticamente también necesita suficiente corriente para funcionar correctamente. El valor de la corriente positiva mínima puede referirse al mapa de la relación de transmisión de corriente del acoplamiento óptico correspondiente. Si la resistencia de limitación de corriente funciona al valor mínimo del acoplamiento óptico, el fototransistor puede comportarse de manera irregular. Por ejemplo, de las 10 entradas válidas del interruptor, solo se detectarán algunas.
Por otro lado, el valor de la resistencia de restricción de corriente no debe ser demasiado bajo. Esto es para evitar que el led infrarrojo falle. Al igual que los LED tradicionales, los LED infrarrojos tienen la corriente positiva máxima que no debe sobrecargarse. Esto hace que la selección de la resistencia de restricción de corriente correcta se convierta en un paso clave para garantizar el funcionamiento confiable del acoplamiento óptico.
3. elija el acoplamiento óptico equivocado
Aunque parece común, no todos los acopladores ópticos son los mismos. Por ejemplo, el interruptor de silicio controlable bidireccional de tres terminales fotovoltaico se utiliza para controlar la carga de ca, mientras que el radar láser Darlington es adecuado para situaciones en las que solo se produce una pequeña cantidad de corriente de entrada. Otra consideración es el voltaje de salida de ruptura del coleccionista - emisor, que puede ser diferente para diferentes tipos de acopladores ópticos.
Pero si solo usas optoacopladores para el aislamiento normal de entrada, entonces modelos como pc817 pueden resolver este problema. También puede pasar menos tiempo creando huellas, ya que los componentes de acoplamiento óptico universal en el software de diseño de PCB pueden resolver este problema.
