Оптоизолятор - это электронный компонент, обеспечивающий передачу информации между двумя областями без использования электрического тока. Это достигается за счет использования светоизлучающего диода для преобразования входного электрического сигнала в световой сигнал, который затем преобразуется обратно в электрический сигнал светочувствительным устройством, таким как фотодиод, фототранзистор или фотодарлингтонный транзистор, в рамках одного устройства. Оптоизоляторы обеспечивают электрическую изоляцию в печатных платах, предотвращая протекание вредных электрических токов между входами и выходами.

Оптоизолятор действует как защитный механизм, обеспечивая барьер для переходных процессов напряжения или перенапряжения, которые потенциально могут повредить чувствительные полупроводниковые компоненты. Для предотвращения внешних световых помех компоненты запаяны в непрозрачный корпус.

Схемы оптоизоляторов широко используются в системах связи, управления и мониторинга, где сигналы данных могут быть уязвимы для вредных напряжений. Они особенно полезны в сценариях, когда длинные кабели передачи данных подвержены индуцированным переходным процессам напряжения или скачкам напряжения на плоскости земли при входе в электронное устройство, содержащее чувствительные полупроводниковые компоненты.

Следует отметить, что термины оптопара и оптоизолятор иногда используются как взаимозаменяемые, но обычно оптопара относится к устройствам, которые могут изолировать напряжение приблизительно до 5000 В, в то время как оптоизоляторы могут изолировать напряжение свыше 5000 В. Однако из этого правила могут быть исключения. Кроме того, оптоизоляторы различаются по скорости, причем быстрые оптоизоляторы, такие как твердотельные реле, превосходят по скорости передачи данных более медленные варианты, такие как диодные оптоизоляторы. Для правильного выбора рекомендуется внимательно изучить спецификацию. На принципиальной схеме оптоизолятора или оптопары входы обычно располагаются слева, а выходы - справа.

При выборе оптоизолятора важно учитывать такие параметры, как напряжение изоляции, полоса пропускания, линейность, коэффициент передачи тока и требования к мощности. Эти факторы зависят от конкретного применения и желаемых характеристик.

Напряжение изоляции относится к максимально допустимой разнице напряжений между светодиодом и датчиком света в устройстве оптоизолятора. Этот номинал напряжения определяется конструкцией устройства, а также внешними факторами. Внутренний пробой может произойти, если напряжение на элементе источника света перейдет на элемент датчика света. Аналогично, внешний пробой может произойти, если напряжение на входном выводе переходит на выходной вывод. Определенную роль в этом играет конструкция печатной платы, поскольку маршрутизация и разделение входных и выходных дорожек могут повлиять на вероятность возникновения дуги. Факторы окружающей среды, такие как температура, влажность, расстояние между выводами, давление и загрязняющие вещества в воздухе, также могут влиять на напряжение дуги. Расстояние и влажность являются наиболее значительными факторами, влияющими на напряжение дуги.

Типичные оптоизоляторы, доступные на рынке, могут выдерживать разницу напряжения на входе и выходе до 10 кВ и переходные процессы напряжения около 25 кВ/мкс.
 читать далее:
https://resources.altium.com/p/which-type-opto-isolator-right-your-signal?utm_source=altium-designer-app&utm_medium=referral&utm_campaign=my-altium&utm_content=article