Os acopladores ópticos, isoladores ópticos, optoacopladores ou como quer que sejam chamados consistem em componentes de vital importância no projeto de shields, interfaces e outras aplicações que envolvem isolamento. A Mouser Electronics possui uma enorme gama de produtos desta categoria, fornecendo-os diretamente assim como dando acesso a literatura técnica. Baseados nos datasheets de alguns deles escrevemos este artigo que pode de grande interesse aos nossos leitores.
No artigo Usando Acopladores Ópticos (ART974) e em uma infinidade de outros em nosso site exploramos o assunto, explicando desde o princípio de funcionamento destes componentes até dando circuitos práticos. Muitos dos artigos do site não são modernos, já que escrevemos há muito tempo e tudo o que fizemos está disponível aos nossos leitores.
Neste artigo estamos fazendo uma nova seleção de aplicações de acopladores ópticos baseada em componentes obtidos em 2018 no catálogo da Mouser.
De farto, na ocasião em que escrevemos este artigo a Mouser contava com 9.172 circuitos integrados para esta função na sua página: https://www.mouser.com/Semiconductors/Integrated-Circuits-ICs/_/N-6j73k?Keyword=optocoupler&FS=True .
Dessa infinidade de componente, escolhemos alguns para levar ao leitor na forma de circuitos práticos de aplicação.
Gate Drive de 5 A com o ACNU 3430
O circuito integrado ACNU da Broadcom consiste num solador óptico um acoplador tipo driver de 5 A com saída rail-to-rail usado no disparo de IGBTs e MOSFTs em aplicações como inversores, controle de motores AC, DC e sem escovas além de fontes chaveadas. O datasheet deste componente pode ser acessado em: https://www.mouser.com/ds/2/678/ub-005915_DS_ACNU-3430_2017-06-080-1099146.pdf. Na figura 1 temos um circuito de aplicação.
Acoplador Óptico para 20 Mbps APS1241S e APS2241S
Este circuito é sugerido pela Panasonic em seu catálogo de controle de automação que pode ser acessado em: https://www.mouser.com/ds/2/315/semi_eng_20mbps-1130341.pdf. Os dois circuitos apresentados são para os componentes com dreno aberto e totenpole. A corrente do LED é de 6 a 12 mA e o consumo muito baixo.
Acoplador óptico com a série TCLT100
Na figura 3 temos um circuito típico de teste com acoplador óptico da série TCLT100 da Vishay em configuração saturada. Este acoplador tem um foto-transistor como sensor e uma tensão de isolamento de1050 V. Dentre as aplicações sugeridas pelo datasheet temos fontes chaveadas, interface, shields, etc. O datasheet pode ser acessado em: https://www.mouser.com/ds/2/427/tclt1000-57846.pdf .
Acoplador Óptico de Alta Linearidade com o IL300
O circuito apresentado tem uma linearidade de 0,01% sendo indicado para aplicações médicas, interface de sinais de áudio, controle de processos e isolamento de telefones digitais. O circuito é do próprio datasheet da Vishay que pode ser acessado em: https://www.mouser.com/ds/2/427/il300-67299.pdf . A faixa passante é de 200 kHz.
Shield com Acoplador Óptico e Saída TTL
Este circuito é indicado para qualquer aplicação que use um acoplador com foto-transistor. A alimentação da saída é de 5 V e da entrada depende da fonte excitadora. Para shields o resistor R1 pode ter valores entre 150 e 330 ohms dependendo da tensão da lógica de controle. O circuito é mostrado na figura 5.
Shield com acoplador disparando SCR
Este circuito é de um disparador isolado para SCR. O resistor R1 depende da lógica de controle e o terra do LED pode ser diferente do terra do restante do circuito para se obter o isolamento total. (figura 6)
Transmissor isolado de pulsos
Na figura 7 temos um circuito de isolamento para pulsos usando um acoplador com transistor. Neste circuito o amplificador pode ser o 741 ou tipo equivalente para uma operação em maior velocidade. Essa velocidade também depende do ganho que é determinado por R3. A fonte deve ser simétrica.
