Optocoupler Nedir? Ne işe Yarar?

[ete]

Optocoupler devrelerde iki farklı sistemi bir birinden izole ederek bağlamak amacıile kullanılan bir malzemedir. Malzeme içinde bir infrared diyot ve onun karşısında bir foto transistör vardır. Muhtemelen malzeme içinde başka ilavelerde vardır ama nasıl çalıştığını anlamak açısından bu elemanlar bize yetiyor.
İki farklı sistem nedir onu açıklayalım. Bu açıklamada kullanacağımız birinici sistem bir pic devresi olsun. Picler 5V ile çalışırlar. Hatta 2V ile - 5V aralığında çalışan picler olduğunuda düşünerek  bu sisteme dışarıdan bir giriş yapılacağını varsayalım. Giriş sinyali bir sensör devresinden gelecek olsun. Sensör devreside ikinci sistemimizi oluşturuyor. Sensör devresi (mesela bir fotosel olabilir) 24V ile çalışıyor ve çıkış sinyali 24V seviyesinde. Şimdi bu sensörden gelen bilgiyi pice nasıl gireceğim. Voltaj seviyeleri bir birine uymuyor. Üstelik en önemlisi sensör devresinde çalışan motorlar  bobinler vs olduğunu düşünürseniz o devrenin epeyce gürültü sinyali üretebileceğini gözünüzde canlandırabilirsiniz. İşte bu aşamada optocoupler (kısaca Opto diyeceğiz) imdada yetişiyor.
Optonun infrared diyot tarafını sensörden gelen uca bağlarsam ve foto transistör tarafınıda pice girecek şekilde ayarlarsam sorunum çözülmüş olacaktır.
Diyot tarafı yaklaşık 1,6V ile 1,8V aralığında çalışır. Gelen sinyal 24V olacağına göre bir seri direç bağlamak gerekecektir. Direnç değeri için formülümüz hep aynı  ;
R=(24V - 1,6V)/0,010=2.240 Ohm yani 2,2K direnç işimizi görmüş olacaktır. Bu formülde 24V gelen sinyalin voltajı, 1,6V diyotun forward voltajı, 0,010 ise amper cinsinden diyotun çekeceği akım dır.
Sensörden gelen uca seri bir 2K2 direnç bağlayıp diyota balarız. Diyotun diğer ucunu  sensör devresinin GND sine bağlarız ve o tarafta işimiz biter.
Ancak burada bir noktaya daha değinmek gerekir. Sensör bilgisi olarak anlattığım PNP tip yani sensörden +24V gelecek şekilde idi. Bazen sensör çıkışları NPN yani yani + da beklerken GND olarak çıkış verirler. Bu durumda sensörden gelen uca yine 2K2 direnç bağlayıp direncin diğer ucunu diyotun katoduna bağlamak ve sensör devresinden birde +24V besleme ucu alıp diyotun anotuna bağlamak gerekir. Kısaca gelen sinyalin cinsine bağlı olarak sistemi diyotun anot yada katodu arasında doğru yere bağlıyoruz.
Opto nun foto transistörü NPN tipinde olduğu (genelde bu kullanılıyor PNP si varmı bilemiyorum) kabul edilir. Buna göre  sistem iki şekilde çalışabilir. Sensör çıkış verince pic pinine HIGH gelsin, yada sensör çıkış verince pic pinine LOW gelsin.
İşin bu kısmını anlatmayacağım. Bana göre son derece kolay olan bu ayarlamayı sizinde biraz kafa yorarak ve aşağıdaki şekli inceleyerek bulabileceğinizi düşünüyorum.


Ete

 

[fetihnesli]

Allah razı olsun,faydalı paylaşım
bana 150ma kadar dayanıklı optocoupler lazımdı.
araştırmalarıma göre tlp627 yi buldum.
dayanıyor yanlız,
diyot ile şase arasına konulan dirençin değeri kaç olursa opto yanmadan çalışır?

[inventor]

Cevap yazmıştım ancak farkettim ki başka bir şeyi sormaya çalışmışsınız. tam olarak hangi direnci soruyorsunz? Optonun ledi için koyulan sınırlama direncini mi?

[fetihnesli]

diyotun katoduna konulan direnç den bahsettim. bazı sayfalarda o direnç olmadı zaman opto nun yanacağını yazmışlar.
picle sureceğim tlp627 için katoduna yani diyotla şase arasına konulacak direnç değeri için yardımcı olurmusunuz?

[inventor]

Bahsettiğiniz direnç optonun içindeki ledin besleme gerilimini ayarlayan direnç oluyor. ETE hocam yukarıda zaten açıklamış durumu ama bende tekrar yazayım buradan. Formül şu:

R= ( Dirence gelen voltaj - led voltajı ) / Led akımı

PIC ile kullanacağına göre +5v dirence gelen gerilimin olur. Kullanacağın optonun datasheet inde led akımı 10 mA, led voltajı 1,15 Volt olarak görünüyor. Şimdi formülde yerine koyarsak ;

R=(5V - 1,15V)/0,010=385 Ohm   gibi bir direnç kullanmanız lazım.  Led gerilimi en fazla 1,3 volt olabilir demiş dataseet. Buna göre hesaplarsak ;

R=(5V - 1,3V)/0,010=370 Ohm gibi bir direnç kullanmanız gerekir.

[fetihnesli]

tşk. ettim.  A.r.o.

[othelo-x]

ete hocam 220v ac baglantısı nasıl olmalıdır  birde pc814 veya pc817 için aynı degerlermi gecerli olur

24v dc yarım dogrultulmuş ile baglanmış opto şemasıda yapabilirmisiniz

[ete]

220v ac yi direk opto ya girmek pek akıllıca değil aslında ama başka çare yok ise,
R=(310 - 1,8)/0,010 formülünden yaklaşık 30k lık bir direnç hesaplanır. Bunu 33K olarak alıp deneme yapabilirsiniz. Sürmez ise, R=(220-1,8)/0,010=21,8~22k direnç bağlayarak deneyebilirsin.
pc814 ve pc817 elemanlarını datasheetletine bakarak led forward voltajlarını öğrenebilirsin. Farklı olacaklarını sanmıyorum. Aynı mantık ile sürülebilirler.

24V DC de yarım doğrultulmuş ile bağlanmış ne anlama geliyor anlamadım. Tek diyot ile doğrultulmuş bir  24v DC voltajı kast ediyor isen yukarıdaki mesajlarda bahsi geçen hesaplamalar geçerlidir. Aslında tam doğrultulmuş dc voltaj içinde aynı hesaplar geçerli.

Ete

[ahmet5454]

Hocam tek kelime mukemmelsiniz.Size ne kadar tesekkur etsek az sayenizde guzel seyler ogreniyoruzl

[Öğretmen27]

Ete hocam cok iyi anlatmissiniz. Tesekkurler. Bu tur paylasimlar yaparsaniz cok iyi olur.