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Os acopladores óticos são uma combinação de um componente optoeletrónico (um fototransístor) com um componente emissor de luz (geralmente díodos LED). São utilizados para isolar circuitos, geralmente em controladores, onde evitam interferências no funcionamento de circuitos digitais por correntes e picos de tensão induzidos ao conectar e desconectar cargas maiores por exemplo, indutivas, como relés eletromagnéticos.
O funcionamento do acoplador ótico e a sua implementação no circuito é simples: trata-se de manipular o LED, enquanto os pinos do elemento são conectados ao emissor e coletor do fototransístor. Aqui a corrente de base dependerá da intensidade da luz que incida sobre a estrutura fotossensível, pelo que o funcionamento do componente não é binário, mas analógico. Isso permite-lhe utilizar os princípios básicos da construção de circuitos eletrónicos. Portanto, o acoplador ótico apresenta uma amplificação significativa e pode ajudar a controlar recetores que requerem correntes relativamente altas para funcionar. Assim, um dos parâmetros-chave dos acopladores óticos é o CTR (do inglês Current Transfer Ratio), isto é, a relação de corrente entre a entrada e a saída do elemento. Em modelos selecionados de componentes, é utilizado o sistema Darlington, que melhora ainda mais o ganho do acoplador ótico.As principais propriedades dos acopladores óticos incluem também a velocidade de ativação (tempo), que determina o retardamento entre a aplicação de tensão na entrada optoelétrica e a abertura do canal entre a entrada do coletor e o emissor do fototransístor. Do mesmo modo, os fabricantes de componentes também especificam um tempo de inatividade. Esta especificação determina se um elemento funcionará em determinada aplicação.
Os acopladores óticos estão disponíveis em muitos formatos, tanto para montagem em orifício de passagem (THT) como para montagem em superfície (SMD), principalmente em caixas tipo IC. Importa destacar que estão disponíveis em versões multicanal (2, 3 ou 4 canais separados entre si). Oferecem muitas vezes um cabo separado em curto-circuito da base do fototransístor, o que permite um controlo independente do fluxo de corrente na saída, o ajuste de precisão dos circuitos, etc.
Tal como já referido, a característica mais importante dos acopladores óticos, que determina a maioria das suas aplicações, é o isolamento do circuito. Desta forma, evitam possíveis danos causados por ondas ou picos de tensão. Isso também os torna ideais para circuitos cuja tarefa é alterar proporcionalmente a tensão entre o controlador e o recetor. Esta propriedade é utilizada na transmissão de sinais, por exemplo, em sistemas de controlo de automação industrial e de consumo, especialmente quando se controla a operação dos motores, servomecanismos e atuadores. Também podem ser usados para conversão de níveis lógicos. Como podem trabalhar a alta frequência, muitas vezes são usados em dispositivos de telecomunicações, especialmente em situações em que existe um risco de interferência significativa nas linhas de transmissão. Tal situação ocorre, por exemplo, em modernos parques de máquinas centralizados, onde é necessário o isolamento entre os circuitos de comunicação (RS-232, RS-485, PROFIBUS, PROFINET, etc.) e os servidores responsáveis por supervisionar o funcionamento de uma série de dispositivos. Poderá encontrar uma aplicação semelhante dos componentes optoeletrónicos em redes do tipo Ethernet.
As propriedades de isolamento (separação) permitem o uso dos acopladores óticos em sistemas de retroalimentação, onde um sistema sensível equipado com um conversor A/C controla circuitos onde podem ocorrer perturbações significativas, por exemplo, em linhas de sensores analógicos. Cumprem esta função, entre outros, em fontes de alimentação, onde permitem regular a potência do dispositivo, monitorizando constantemente a tensão e a corrente. Também ajudam a criar circuitos de proteção no campo da proteção contra sobrecorrente, proteção contra curto-circuito, etc.
Importa também referir que os acopladores óticos são um elemento importante de muitos dispositivos médicos, por exemplo, monitores de funções vitais, ECG, etc., onde assume especial importância o isolamento entre a rede elétrica e os elementos em contacto com o paciente.
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