Circuite de separare galvanica

Circuite de separare galvanica

1 Circuite de separare optocuplor

Optocuplorul este cel mai simplu sistem optoelectronic deoarece, prin conductie, este singurul in care nu intervin proprietatile optice ale mediului inconjurator.

Optocuplorul se foloseste, de obicei, in circuite translatoare de nivel de c.c., in circuite de comada a comutatiei si in circuitele care necesita o buna izolare galvanica.

Datorita eficacitatii, gabaritului si vitezei raspunsului, acum singura sursa de radiatii folosita in optocuploare este LED, mai ales de GaAs, cu emisie IR. Detectorul este, de regula, din Si si poate fi:

• o fotodioda ( rapida, dar cu sensibilitate slaba: CTR= 10^-4);
• un fototranzistor ( cel mai des folosit);
• un fototranzistor Darlington ( foarte sensibil: CTR= 110, dar mai lent);
• un fototranzistor cu efect de camp ( avand liniaritate buna in gama larga de curenti);
• o fotorezistenta ( nedirectiva, sensibila, liniara, dar lenta; rar folosita);
• un fototiristor ( tensiune mai mare suportata de detector; este mai scump si se foloseste mai rar);

Alte metode folosite pentru separare galvanica a modulului sau a elementului de executie de microporocesor sunt:

cu contactor / releu;

cu transformator de separare.

Circuit de separare galvanica cu releu

Releul este un dispozitiv electromecanic care transforma un semnal electric intr-o miscare mecanica. El este alcatuit dintr-o bobina din conductori izolati infasurati pe un nucleu metalic si o armatura metalica cu unul sau mai multe contacte. In momentul in care o tensiune de alimentare este aplicata la bornele unei bobina, curentul circula si va fi produs un camp magnetic care misca armatura pentru a inchide un set de contacte si/sau pentru a deschide un alt set. Cand alimentarea este dezactivata din releu, cade fluxul magnetic din bobina si se produce o tensiune inalta in directia opusa. Aceasta tensiune poate strica tranzistorul de comanda si de aceea este conectata o dioda cu polarizare inversa de-a lungul bobinei pentru a scurtcircuita varfurile de tensiune in momentul in care apar.

Fig. 1. Conectarea unui releu la microcontroler prin intermediul unui tranzistor

Multe microcontrolere nu pot comanda un releu direct si de aceea un tranzistor de comanda este necesar. Un HIGH pe baza tranzistorului activeaza tranzistorul si acesta la randul lui activeaza releul. Releul poate fi conectat la orice dispozitiv electric prin intermediul contactelor. Rezistenta de 10K din baza tranzistorului limiteaza curentul dinspre microcontroler la o valoare solicitata de tranzistor. Rezistenta de 10K dinspre baza si masa previne ca tensiunile de zgomot aplicate in baza tranzistorului sa activeze releul. De aceea numai un semnal clar de la microcontroler va activa releul.

Fig.2. Conectarea unui releu la microcontroler prin intermediul unui un fototranzistor Darlington

In aplicatia noastra am ales varianta cu optocuplor ca element de separare si cu tranzistor MOSFET, tip IRF 450, ,ca element de executie ca in fig.

. Caracteristicile MOSFET-ului sunt urmatoarele:

Fig.     Conectarea rezistentei de sarcina la microcontroler prin intermediul unui MOSFET