Opto là một linh kiện chúng tôi thường gặp rất nhiều khi làm công việc sửa bếp từ, sửa nồi cơm điện cao tần..và nhiều thiết bị điện tử khác. Trong những thiết bị điều khiển đòi hỏi sự an toàn cao thì người ta sử dụng opto làm nhiệm vụ gửi tín hiệu điều khiển truyền từ nơi có điện áp thấp sang những mạch điện có điện áp cao. Vậy opto là gì? Opto hoạt động như thế nào ? Cách sử dụng và các thông số cần quan tâm của opto là gì ? Tất cả những câu hỏi đó sẽ được làm sáng tỏ qua bài viết này
Opto là gì ?
Opto là một linh kiện quang điện tử chuyên dùng để truyền tín hiệu điều khiển giữa hai mạch điện có sự chênh lệch cao về điện áp thông qua ánh sáng mà không cần liên hệ với nhau bằng tín hiệu điện. Một opto cơ bản có cấu trúc bao gồm một đèn LED và một photo transistor bên trong nó. Chính vì sử dụng nguyên tắc dùng ánh sáng để truyền tín hiệu lên nó còn được gọi là opto quang.
Nguyên lý hoạt động của opto như thế nào
Các bạn nhìn vào trên ký hiệu của một opto PC817 sẽ thấy bên trong opto có hai thành phần bao gồm đèn LED (chân 1 , 2) và photo transistor ( chân 3,4). Giữa hai thành phần này có tổng trở cách ly với nhau vô cùng lớn.
Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của opto các bạn cần biết cách mắc opto trong thực tế như sơ đồ dưới đây.
Nhìn vào sơ đồ trên các bạn sẽ thấy một tín hiệu số được gửi đến đền LED thông qua một điện trở 1K. Phía bên photo transistor được mắc với từ chân C với một điện trở 10K kéo lên 12V. Tín hiệu đầu ra sẽ lấy tại chân C của photo transistor. Khi tín hiệu đầu vào ở mức 0V thì đèn LED không có dòng điện chạy qua lên không sáng, photo transistor không dẫn điện và có tổng trở rất lớn, tín hiệu điện áp rơi trên hết trên chân C của photo transistor là 12V. Khi tín hiệu đầu vào ở mức 5V thì đèn LED sẽ có dòng điện chạy qua lên sẽ sáng, ánh sáng này chiếu vào photo transistor làm nó dẫn điện , trở kháng lúc này của photo transistor rất bé và nó gần như dẫn thông xuống mass làm tín hiệu điện trên chân C sụt về 0V. Như vậy qua ví dụ trên các bạn có thể thấy có thể dùng opto để một tín hiệu 5V điều khiển một tín hiệu 12V thông qua ánh sáng.
Các opto được sản xuất chủ yếu để truyền tín hiệu điều khiển số (tín hiệu logic chỉ có hai trạng thái 0 và 1) nhưng gần đây có một vài dòng opto có thể truyền tín hiệu tương tự.
Opto thường được sử dụng ở trong các mạch nào
+ Opto là linh kiện rất hay gặp ở trong bo mạch nguồn xung. Chúng có nhiệm vụ hồi tiếp tín hiệu điện áp đầu ra đưa về bộ băm xung.
+ Opto cũng thường thấy trong các hệ thống mạch điều logic có khả năng lập trình ( PLC).
+ Opto được sử dụng nhiều trong các mạch điện dùng vi xử lý điều khiển mosfet, igbt , transistor
Khi sử dụng opto cần quan tâm những thông số gì
–> Tần số đáp ứng của opto: Càng cao càng tốt nhưng sẽ giá thành sẽ cao theo.
–> Điện áp rơi trên LED và dòng điều khiển LED. Thông số này để tính toán điện trở hạn dòng cho LED khi biết tín hiệu đầu vào điều khiển.
–> Tổng trở cách ly giữa LED và photo transistor
–> Hệ số khuếch đại giữa dòng qua LED với dòng dẫn qua C và E của photo transistor.
Hi vọng sau bài viết này bạn có thể tự mình trả lời được câu hỏi opto là gì ? Những nguyên tắc hoạt động của opto và cách sử dụng opto trong thực tế
