Los acopladores ópticos, aisladores ópticos, optoacopladores o como se llaman consisten en componentes de vital importancia en el diseño de shields, interfaces y otras aplicaciones que involucran aislamiento. Mouser Electronics posee una amplia gama de productos de esta categoría, proporcionándolos directamente así como dando acceso a la literatura técnica. Basados en los datasheets de algunos de ellos escribimos este artículo que puede de gran interés a nuestros lectores.
En una infinidad de otros artículos en nuestro sitio exploramos el asunto “acopladores ópticos”, explicando desde el principio de funcionamiento de estos componentes hasta dando circuitos prácticos. Muchos de los artículos del sitio no son modernos, ya que escribimos hace mucho tiempo y todo lo que hicimos está disponible para nuestros lectores.
En este artículo estamos haciendo una nueva selección de aplicaciones de acopladores ópticos basados en componentes obtenidos en 2018 en el catálogo de Mouser.
En el momento en que escribimos este artículo, Mouser contaba con 9 172 circuitos integrados para esta función en su página: https://www.mouser.com/Semiconductors/Integrated-Circuits-ICs/_/N-6j73k?Keyword=optocoupler&FS=True
De esa infinidad de componente, elegimos algunos para llevar al lector en la forma de circuitos prácticos de aplicación.
Gate Drive de 5 A con el ACNU 3430
El circuito integrado ACNU de Broadcom consiste en un solador óptico un acoplador tipo controlador de 5 A con salida rail-to-rail usado en el disparo de IGBTs y MOSFTs en aplicaciones como inversores, control de motores AC, DC y sin escobillas además de fuentes conmutadas. Se puede acceder al datasheet de este componente en: https://www.mouser.com/ds/2/678/ub-005915_DS_ACNU-3430_2017-06-080-1099146.pdf. En la figura 1 tenemos un circuito de aplicación
Acoplador Óptico para 20 Mbps APS1241S y APS2241S
Este circuito es sugerido por Panasonic en su catálogo de control de automatización que se puede acceder en: https://www.mouser.com/ds/2/315/semi_eng_20mbps-1130341.pdf . Los dos circuitos presentados son para los componentes con drenaje abierto y totenpole. La corriente del LED es de 6 a 12 mA y el consumo muy bajo.
Acoplador óptico con la serie TCLT100
En la figura 3 tenemos un circuito típico de prueba con acoplador óptico de la serie TCLT100 de Vishay en configuración saturada. Este acoplador tiene un foto-transistor como sensor y una tensión de aislamiento de 1050 V. Entre las aplicaciones sugeridas por el datasheet tenemos fuentes conmutadas, interfaz, shields, etc. Se puede acceder al datasheet en: https://www.mouser.com/ds/2/427/tclt1000-57846.pdf .
Acoplador Óptico de Alta Linealidad con el IL300
El circuito presentado tiene una linealidad de 0,01% siendo indicado para aplicaciones médicas, interfaz de señales de audio, control de procesos y aislamiento de teléfonos digitales. El circuito es del propio datasheet de Vishay que se puede acceder en: https://www.mouser.com/ds/2/427/il300-67299.pdf . La banda pasante es de 200 kHz.
Shield con Acoplador Óptico y Salida TTL
Este circuito está indicado para cualquier aplicación que utilice un acoplador con foto-transistor. La alimentación de la salida es de 5 V y de la entrada depende de la fuente excitadora. Para shields el resistor R1 puede tener valores entre 150 y 330 ohms dependiendo de la tensión de la lógica de control. El circuito se muestra en la figura 5.
Shield con el acoplador para SCR
Este circuito es de un disparador aislado para SCR. El resistor R1 depende de la lógica de control y la tierra del LED puede ser diferente de la tierra del resto del circuito para obtener el aislamiento total. (figura 6)
Transmisor aislado de pulsos
En la figura 7 tenemos un circuito de aislamiento para pulsos usando un acoplador con transistores. En este circuito el amplificador puede ser el 741 o el tipo equivalente para una operación a mayor velocidad. Esta velocidad también depende de la ganancia que se determina por R3. La fuente debe ser simétrica.
