MOC3021-gegevensblad:configuratie en gebruik

Circuits hebben vaak intuïtieve manieren nodig om van voeding te wisselen of andere laagspanningscomponenten te beschermen. Daarom is een kleine circuitcomponent die bekend staat als de optocoupler, essentieel. Het verzendt elektrische stroom tussen geïsoleerde circuits. Het is ook bekend als een fotokoppelaar of een optische isolator. Je vindt de zwarte vier- of zes-pins apparaten voor in huis, zoals je oplader. Kom daarom bij ons langs voor een uitgebreide blik op de optocoupler en waarom het zo'n waardevol elektronisch onderdeel is. Bovendien vindt u de IC en bijbehorende gegevens op onze website.

1. Wat is een optocoupler en hoe werkt het?

In het ideale geval zal een typische transistor alleen stroom laten vloeien als er wordt getriggerd op de basispin. Als u echter voorzichtig een discrete transistor decapeert, kunt u een kleine stroom door de emitterpen waarnemen. Dat is natuurlijk na het aanleggen van een spanning op de collectorpen.

De stroom zal dus vloeien, ook al zijn de overige delen niet-geleidende materialen zoals glas of plastic.

De merkbare spanning is niet te wijten aan AC-toepassing, maar aan fotonen op de kale basis van de transistor. Dat betekent dat licht geleidbaarheid in de halfgeleider induceert, vandaar het bestaan ​​van fototransistoren.

Bovendien zijn fototransistoren transistors met twee aansluitingen (zonder de basispen). Ze komen ook in een doorzichtige verpakking.

Ter vergelijking:ze zien eruit als diodes en gebruiken licht als basisvaluta. Ze werken ook met fotodiodes om een ​​stroomverschuiving in apparaten te detecteren, afhankelijk van de intensiteit van het binnenkomende licht.

Een praktisch voorbeeld is dan ook in nabijheidsindicatietoepassingen.

Een optocoupler bestaat uit twee delen om een ​​elektrisch signaal tussen twee circuits te verzenden. Bovendien zijn de twee circuits gescheiden van de AC-lijn om elektrische schokken te voorkomen, een proces dat bekend staat als isolatie.

（Optocoupler werkende representatie）

De twee delen in de optische isolator zijn; een interne Light-emitting diode en een fototransistor die licht detecteert. Vervolgens wordt er geschakeld afhankelijk van de invallende lichtintensiteit. Daarom combineert een optocoupler een fototransistor en een LED om de schakelspanning te regelen.

Dat verklaart hoe het omgaat met een schakelelement zonder fysiek contact.

Een stroominvoer naar de koppeling verlicht de LED, waardoor infrarood licht wordt geproduceerd dat evenredig is aan de ingangsspanning. Dan begint de transistor zijn normale werkingsproces bij detectie van de ochtend.

Men kan een externe weerstand op de aarde aansluiten voor een snellere schakelsnelheid.

2. Optocoupler-ingangen en -uitgangen

Optocouplers bestaan ​​over het algemeen uit een diode aan de ingang en een schakelelement aan de uitgang.

De diode is lichtgevend; je kunt het licht echter niet zien vanwege de doos van de optocoupler. Ook is het licht van de diode infrarood, dus niet gemakkelijk te zien.

De lichtdiode werkt op dezelfde spanningsamplitude als een typische LED.

Het uitgangsuiteinde kan een NPN-transistor, een TRIAC, een siliciumgestuurde gelijkrichter of zelfs een volledige logische uitgang hebben.

Aangezien de basisstroom aan de uitgang wordt aangedreven door lichtenergie, is deze meestal laag.

De lage basisuitgangsspanning vertraagt ​​ook de stijg- en daaltijd. Men kan echter een logische uitgang en een optocoupler van bijpassende snelheden gebruiken om dit te verhelpen. Hiervoor is echter een andere uitgangsspanning vereist.

（Pinout-diagram van een optocoupler）

Het belangrijkste voordeel van een optocoupler-uitgang is dat deze spanningsisolatie van de ingangsspanning kan uitvoeren. Het fungeert dus als een zwevende schakelaar, hoewel niet een van kwaliteit.

U kunt bijvoorbeeld een transistor aan de lage kant gebruiken en een pull-up toevoegen. Elke keer dat de diode aan is, wordt de transistor geactiveerd om de collector laag te trekken.

Ook zou een transistor aan de hoge kant plus een weerstand tussen de uitgangsaarde en de emitter de emitter hoog aan de uitgang trekken.

Normale optocouplers hebben echter een beperkende basisaandrijving die resulteert in een hoge verzadiging tot een hele volt. De lage snelheden en isolatiespanningskarakteristieken van optocouplers zijn efficiënte feedbacklussen voor de voeding.

Bovendien staat de huidige classificatie het niet toe om stroom te leveren zoals een generator.

Aan de andere kant kan een optocoupler efficiënt signalen tussen circuits overbrengen zonder de hulp van afzonderlijke stuurprogramma's.

3. MOC3021-gegevensblad: Kenmerken en specificaties van MOC3021

Er bestaat een versie van de optocoupler zero-crossing TRIAC, de MOC3021.

De infrarood-emitterende diodes bevatten galliumarsenide en een bilaterale siliciumschakelaar.

De andere functies zijn;

• Als de piekwisselspanning gedurende 1 seconde 60 Hz is, heeft deze een isolatiestootspanning van 7500 Vac (pk).
• Een omgevingstemperatuur (TA) van -40 tot + 85 °C.
• Een opslagtemperatuur (T stg) bereik van -40 tot +150 °C
• Totale vermogensdissipatie (PD) met de TA bij 25 °C is 330 mW. Duur boven 25 °C is 4,4 m/W°C
• Temperatuurbereik (TJ) van -40 tot 100 °C.
• Soldeertemperatuur (TL) voor 10s is 260°C

4.MOC3021-pinconfiguratie

Pinnen 3 en 5 hebben geen verbinding.

5. MOC3021-gegevensblad: Waar MOC3021 Phototransistor Optocoupler te gebruiken

De MOC3021 is een keuze voor een optocoupler die AC-toepassingen via gelijkstroom aanstuurt. Maar bedrijfstemperaturen bij hoge belastingen hebben invloed op de circuitprestaties. Gelukkig is de MOC3021 bestand tegen hoge temperaturen, waardoor de levenskwaliteit van de optocoupler behouden blijft.

Omdat een TRIAC zijn uitgang aanstuurt, kan deze een belasting van 100 V veroorzaken. Dat, plus het feit dat de TRIAC in beide richtingen werkt, maakt het gemakkelijk om de AC-belastingen te regelen.

Door de nuldoorgangsmogelijkheden kan schade door directe piekspanningen worden voorkomen. Het doet dit door AC-geleiding te initiëren. Dat is echter nadat de AC-golf 0V bereikt wanneer deze voor de eerste keer wordt ingeschakeld. De behoorlijke stijg- en daaltijden maken ook controle over de uitgangsspanning mogelijk.

Daarom is de MOC3021 ideaal voor het regelen van grotere wisselspanningsbelastingen in digitale controllers zoals de MCU/MPU.

Omdat het mogelijk is om de output te regelen, is het ook mogelijk om de licht-/snelheidsintensiteit van een AC-motor te behouden.

Hier is een video van een project waarbij de optocoupler betrokken is.

6. MOC3021-gegevensblad: Hoe MOC3021 te gebruiken

De stroombegrenzing van de MOC3021 staat het niet toe om spanningsbelastingen rechtstreeks aan te sturen. Net als een TRIAC vereist het een andere aan / uit-schakelaar die voldoende stroom levert om de belastingen te verplaatsen.

Met name in deze instelling fungeert de optocoupler als een controller.

Ook schakelt de MOC3021 belastingen door de LED aan of uit te zetten. Als alternatief kunnen PWM-signalen ook helpen de LED te veranderen, vandaar de TRIAC. Zodra de TRIAC is ingeschakeld, kan deze de helderheid en snelheid van de belasting regelen.

De schakelsnelheid van de fotokoppelaar is een essentiële factor bij het schakelen van AC-belastingen. De snelheid is afhankelijk van de spanningsamplitude en de bedrijfsomgevingstemperatuur van de fotokoppelaar.

（MOC3021-interfacediagram）

7. Toepassingen van de MOC3021 Datasheet

Het algemene gebruik van de MOC3021 is om een ​​AC-apparaat te bedienen. Daarom is het nuttig in;

• AC/DC-stroomregeling
• Toerentalregeling AC-motor
• AC-lichtdimmers
• Stroboscooplampen
• MCU/MPU gebruiken om AC-belastingen te regelen
• Ruiskoppelingscircuits

（Sirene stroboscooplichten )

8. MOC3021-gegevensblad: Het MOC3021-equivalent

Als alternatief kan men de volgende optocouplers gebruiken als vervanging van de MOC3021.

• FOD3180 (hogesnelheids-MOSFET)
• MCT2E (transistor niet-nul)
• MOC3041 (Non-Zero Cross TRIAC) 

Conclusie

Een optocoupler is een opwindende gadget, vooral de implementatie ervan in verschillende apparaten. Hopelijk vergroten de bovenstaande illustraties uw begrip van de gadget. Als je vragen hebt of hulp nodig hebt, neem dan contact op via onze website.