Техническое описание MOC3021:конфигурация и использование

Схемы часто нуждаются в интуитивно понятных способах переключения источника питания или защиты других низковольтных компонентов. Следовательно, очень важен крошечный компонент схемы, известный как оптопара. Он передает электрический ток между изолированными цепями. Он также известен как фотопара или оптический изолятор. Вы можете найти черные домашние устройства с четырьмя или шестью контактами, такие как зарядное устройство. Поэтому присоединяйтесь к нам, чтобы всесторонне взглянуть на оптопару и понять, почему она является таким ценным электронным компонентом. Кроме того, вы можете найти IC и сопутствующие детали на нашем сайте.

1. Что такое оптрон и как он работает?

В идеале типичный транзистор пропускает ток только после срабатывания на базовом выводе. Однако, если вы осторожно снимите крышку с дискретного транзистора, вы можете наблюдать небольшой ток, протекающий через вывод эмиттера. Конечно, это после подачи напряжения на вывод коллектора.

Таким образом, ток будет течь, даже если остальные детали выполнены из непроводящих материалов, таких как стекло или пластик.

Заметное напряжение возникает не из-за подачи переменного тока, а из-за фотонов на оголенной базе транзистора. Это означает, что свет индуцирует проводимость в полупроводнике, отсюда и существование фототранзисторов.

Кроме того, фототранзисторы являются двухвыводными транзисторами (без базового вывода). Они также поставляются в прозрачной упаковке.

Для сравнения, они выглядят как диоды и используют свет в качестве основной валюты. Они также работают с фотодиодами для обнаружения смещения тока в устройствах в зависимости от интенсивности входящего света.

Следовательно, практическим примером являются приложения индикации приближения.

Оптопара состоит из двух частей для передачи электрического сигнала между двумя цепями. Кроме того, две цепи отделены от линии переменного тока, чтобы предотвратить поражение электрическим током. Этот процесс известен как изоляция.

（Рабочее представление оптопары）

Две части оптического изолятора:внутренний светоизлучающий диод и фототранзистор, обнаруживающий свет. В этой связи переключение происходит в зависимости от интенсивности поступающего света. Таким образом, оптопара объединяет фототранзистор и светодиод для управления напряжением переключения.

Это объясняет, как он работает с переключающим элементом без физического контакта.

Входной ток на ответвитель зажигает светодиод, создавая таким образом инфракрасный свет, пропорциональный входному напряжению. Затем транзистор начинает свой нормальный рабочий процесс при обнаружении утра.

Можно подключить внешний резистор к земле для увеличения скорости переключения.

2. Оптронные входы и выходы

Как правило, оптопары состоят из диода на входе и переключающего элемента на выходе.

Диод светоизлучающий; однако вы не можете видеть свет из-за коробки оптопары. Кроме того, свет от диода является инфракрасным, поэтому его нелегко увидеть.

Световой диод работает при той же амплитуде напряжения, что и обычный светодиод.

Выходной конец может иметь NPN-транзистор, TRIAC, выпрямитель с кремниевым управлением или даже полный логический выход.

Поскольку базовый ток на выходе определяется световой энергией, он обычно невелик.

Низкое базовое выходное напряжение также замедляет время нарастания и спада. Хотя, чтобы исправить это, можно использовать логический выход и оптопару согласования скоростей. Однако для этого потребуется другое напряжение на выходных клеммах.

（Схема выводов оптрона）

Основное преимущество выхода оптопары заключается в том, что он может обеспечивать изоляцию напряжения от входного напряжения. Таким образом, он действует как плавающий переключатель, хотя и не качественный.

Например, вы можете использовать транзистор на нижнем конце и добавить подтяжку. Каждый раз, когда диод включен, он активирует транзистор, чтобы снизить уровень коллектора.

Кроме того, транзистор на верхнем конце плюс резистор между выходной землей и эмиттером подтянет эмиттер к высокому уровню на выходе.

Однако обычные оптопары имеют ограничивающий базовый привод, что приводит к высокому насыщению вплоть до целого вольта. Низкие скорости оптронов и характеристики напряжения изоляции являются эффективными контурами обратной связи источника питания.

Кроме того, номинальный ток не позволяет ему подавать мощность, как это делает генератор.

С другой стороны, оптопара может эффективно передавать сигналы между цепями без помощи отдельных драйверов.

3. Спецификация MOC3021: Возможности и характеристики MOC3021

Существует версия симистора оптопары с переходом через ноль, MOC3021.

Его инфракрасные диоды содержат арсенид галлия и двусторонний кремниевый переключатель.

Его другие функции;

• Когда пиковое напряжение переменного тока составляет 60 Гц в течение 1 секунды, перенапряжение изоляции составляет 7500 В переменного тока (пик).
• Диапазон температуры окружающей среды (TA) от -40 до +85 °C.
• Температура хранения (Tstg) в диапазоне от -40 до +150 °C
• Общая рассеиваемая мощность (PD) с TA при 25 °C составляет 330 мВт. Продолжительность при температуре выше 25 °C составляет 4,4 м/Вт·°C
• Диапазон температур перехода (TJ) от -40 до 100 °C.
• Температура пайки (TL) в течение 10 секунд составляет 260 °C.

4.Конфигурация контактов MOC3021

PIN-код	название контакта	описание
1	Анод (А)	Анодный контакт ИК-светодиода. Подключается к логическому входу
2	Катод (К)	Контакт катода ИК-светодиода
4	Основной терминал TRIAC 1	Симисторный конец внутри микросхемы
6	Основной терминал TRIAC 2	Еще один конец TRIAC внутри IC

Контакты 3 и 5 не подключены.

5. Спецификация MOC3021: Где использовать фототранзисторную оптопару MOC3021

MOC3021 — это оптопара, которая управляет приложениями переменного тока через постоянный ток. Но рабочие температуры при высоких нагрузках влияют на характеристики схемы. К счастью, MOC3021 может выдерживать высокие температуры, тем самым сохраняя качество жизни оптопары.

Поскольку TRIAC управляет своим выходом, он может вызвать нагрузку 100 В. Это, а также тот факт, что TRIAC работает в обоих направлениях, упрощает управление нагрузками переменного тока.

Возможности пересечения нуля позволяют предотвратить повреждение из-за прямых пиковых напряжений. Он делает это, инициируя проводимость переменного тока. Однако это происходит после того, как волна переменного тока достигает 0 В при первом включении. Приличное время нарастания и спада также позволяет контролировать выходное напряжение.

Таким образом, MOC3021 идеально подходит для управления большими нагрузками переменного напряжения в цифровых контроллерах, таких как MCU/MPU.

Поскольку можно контролировать выходную мощность, также можно поддерживать интенсивность света/скорости двигателя переменного тока.

Вот видео проекта, связанного с оптопарой.

6. Спецификация MOC3021: Как использовать MOC3021

Ограничение тока MOC3021 не позволяет напрямую управлять нагрузками по напряжению. Как и TRIAC, ему требуется еще один силовой ключ, обеспечивающий ток, достаточный для перемещения нагрузки.

Примечательно, что в этой настройке оптопара действует как контроллер.

Кроме того, MOC3021 переключает нагрузки, включая или выключая светодиод. В качестве альтернативы, сигналы PWM также могут помочь изменить светодиод, следовательно, TRIAC. Когда TRIAC включен, он может управлять яркостью и скоростью нагрузки.

Скорость переключения оптрона является важным фактором при переключении нагрузок переменного тока. Скорость зависит от амплитуды напряжения и рабочей температуры оптрона.

（схема интерфейса MOC3021）

7. Применение спецификации MOC3021

Обычно MOC3021 используется для управления устройством переменного тока. Следовательно, это полезно в;

• Управление питанием переменного/постоянного тока
• Управление скоростью двигателя переменного тока
• Диммеры переменного тока
• Стробоскопы
• Использование MCU/MPU для управления нагрузками переменного тока
• Схемы шумовой связи

（Сирена мигает )

8. Спецификация MOC3021: Эквивалент MOC3021

В качестве альтернативы можно использовать следующие оптопары в качестве замены MOC3021.

• FOD3180 (высокоскоростной МОП-транзистор)
• MCT2E (ненулевой транзистор)
• MOC3041 (TRIAC с ненулевым пересечением) 

Заключение

Оптрон — захватывающий гаджет, особенно его внедрение в различные устройства. Надеемся, приведенные выше иллюстрации помогут вам лучше понять гаджет. Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь, свяжитесь с нами через наш веб-сайт.