Optokuplörlerin görevi, iki devreyi birbirinden fiziksel olarak ayırmak, yani elektriksel olarak yalıtmaktır. Örnek verecek olursak, 12 voltluk ve voltluk gerilimin kullanıldığı devrelerde, bu gerilimleri ayrı tutmak için optokuplörler kullanılır. Böylece optokuplörler sayesinde, farklı akımlar aynı devrede birbirinden izole edilerek güvenli bir şekilde akar ve devre sorunsuz bir şekilde çalışır.
Giriş uçlarında bir LED diyot ve çıkış uçlarında led diyotun yaydığı ışıktan etkilenerek iletimi sağlayan bir adet foto eleman bulunan optokuplörlerin giriş uçlarına elektrik akımı verildğinde led diyot ışık yayar ve yayılan bu ışık fototransistör tarafından algılanarak iletime geçirilir. Bu sayede elektrik akımı ışık ile iletilir. Böylece farklı gerilimler birbirinden ayırt edilerek devrenin sorunsuz çalışması sağlanır. Yukarıdaki örnekte de bahsedildiği gibi 12 volt ile voltun kullanıldığı devrelerde gerilimleri ayırmak için bu çalışma prensibini kullanan optokuplörler kullanılır.
Kullandığı LED diyot ve sensöre göre birkaç optokuplör çeşitleri vardır:
► Diyot Optokuplör: Infrared LED ışık ve silikon fotodiyot sensör kullanır. Hızı yüksektir.
► Dirençli Optokuplör: Doğrusal akkor teli lamba, neon lamba veya infrared LED kullanır. Sensör olarak CdS veya CdSe fotodirenç vardır. Hızı genellikle düşüktür.
► Transistör Optokuplör: Infrared LED kullanır. Sensör olarak çiftkutuplu silikon fototransistör veya Darlington tipi fototransistör kullanır. Ortalama bir hıza sahiptir.
► SCR Optokuplör: Infrared LED ve silikonlu doğrultucu sensör kullanır. Hızı yavaş ve orta arasıdır.
► Triak Optokuplör: Infrared LED kullanır. Sensör olarak TRIAC yani Alternatif Akım Triyodu kullanır. Hızı yavaş ve orta arasıdır.
► Katıhal Röle: Infrared LED kümesi ve sensör olarak fotodiyot kümesi kullanır. Hızı yavaştan hızlıya kadar çıkabilmektedir.
Optokuplörler, devre çizimlerinde aşağıdaki sembol ile gösterilir:
Kaynak:
►Future Electronics
►Engineers Garage
Optokuplör Nasıl Çalışır?
Optokuplör giriş kısmında bir adet LED diyot ile çıkış kısmında LED diyotun yaymış olduğu ışıktan etkilenen ve de iletimi sağlayan bir tane foto elemanın bulunduğu oplukatörlerin giriş kısmına bir elektrik akım verildiği zaman LED diyotun ışık yaydığı görülebilir. LED diyotun yaymış olduğu bu ışık fototransistör sayesinde algılanarak iletime gönderilir. Böylelikle elektrik akımları ışık sayesinde iletilebilmektedir. Bu şekilde farklı gerilimlere sahip olan devreler sorunsuz olarak rahatlıkla çalışabilmektedirler.
Optokuplör Çeşitleri Nelerdir?
Optokuplör çeşitleri kullanmış olduğu LED diyot ile sensöre göre çeşitlendirilmiştir. Bunlar şu şekilde sıralanabilir:
Katıhal Röle: Infrared LED ile sensör olan fotodiyot kümesi kullanılır. Hızı yavaştan hızlıya göre çıkabilir.
Diyot Optokuplör: Infrared LED ışığı ile silikon olan fotodiyot sensör kullanılmaktadır. Hızı oldukça yüksektir.
Triak Optokuplör: Yalnızca Infrared LED ile çalışır. Sensör olarak ise AC akım kullanılmaktadır. Hızı yavaş ile orta arasında bir yerdedir.
Dirençli Optokuplör: Doğrusal olan akkor teli lamba ile neon lamba ya da Infrared LED kullanılabilir. Sensör olarak ise genellikle CDS ve CDSE fotodirenç kullanılmaktadır. Hızı çoğunlukla düşük olur.
SCR Optokuplör: Infrared LED ile silikonlu doğrultucu olan sensörler kullanılır. Hızları da yavaş ile orta arasında olmaktadır.
Transistör Optokuplör: Infrared LEd kullanımı gerçekleştirilir. Sensör amaçlı da çift kutuplu olan silikon fototransistör ya da Darlington tipi fototransistör kullanılabilir. Hızı ise ortalama bir seviyededir.
Optoizolatör, fotokuplör veya optikal izolatör olarak da bilenen optokuplörler, birbiri ile optik bağlantılı ışın verici ve fotoalıcıdan oluşan bir devre elemanıdır. Elektriksel bir bağlantı olmadan düşük gerilimlerle yüksek gerilim ve akımları kontrol edebilen ve iki devrenin elektriksel olarak izolasyonunu (yalıtılmasını) sağlar.
İlk optokuplörler yılında Ivars G. Akmenkalns ve diğerleri tarafından geliştirilmiştir. IBM tarafından geliştirildi ve ilk versiyonlarda verici eleman olarak daha küçük akkor lambalar veya neon lambalar ve alıcı eleman olarak bir fotodirenç kullanan dirençli optokuplörlerdi.[1] 'de lambaların yerini ışık yayan diyotlar ve diğer şeylerin yanı sıra ses teknolojisinde, örn. B. Gitar amplifikatörlerinde, amplifikatörlerin özelliklerini kontrol etmek için kullanılır. dirençli, yani H. Fotodirençlerle çalışan optokuplörler, Hz'lik bir alt limit frekansına sahiptir.[2]
Yaklaşık 'den beri optokuplörler, çift hat içi paket (DIP) gibi çip paketlerine benzer paketlerde elektronik bileşenler olarak sunulmaktadır. Uzatılmış gövde tasarımları da yaklaşık 4 kV'dan başlayan yüksek yalıtım voltajları için üretilmiştir. Şebekeyi güvenli bir şekilde ayırmak için, baskılı devre kartlarında verici ve alıcı bağlantıları arasında 8 mm'lik bir kaçak mesafesini koruyabilmek için optokuplörler bazen bağlantılar arasında artırılmış bir mesafe ile üretilir. Lehim pedleri arasındaki mesafeler yeterli değilse, optokuplörün altındaki kaçak mesafesi de bir yarık ile uzatılabilir.