フォトカプラーにはどのような種類がありますか？

フォトカプラーは内部に入力側のLEDと出力側の受光素子を組み合わせて構成されたものです。出力側の受光素子の種類に応じて製品のバリエーションが生まれます。主要なものとしては、トランジスター出力、IC出力、トライアック出力、MOSFET出力(フォトリレーと呼んでいます)があります。また機能としては、信号絶縁、フィードバック検出、プリドライバー、絶縁スイッチが挙げられます。

1. トランジスター出力フォトカプラー／トランジスターカプラー

フォトカプラーが初めて世に出た時はこのタイプだけでした。現在でも価格が安いことと汎用性が高いことより市場で最も多く使われ、また応用範囲も広い品種です。高変換効率、高耐圧、低入力駆動などの特徴を備えた製品もあります。機能的には幅広く、信号絶縁、フィードバック検出、絶縁スイッチに使われます。

2. IC出力フォトカプラー／ICカプラー

高速性、機能の取り込みを実現するために受光素子を集積化したものです。トランジスター出力タイプがせいぜい数kHz～十数kHzの信号伝送しか出来ないのに対し、1～50MHz程度の高速信号伝送ができます。大別すると1)ロジック信号伝送を目的とした汎用製品群と2)パワー素子(IGBT)のプリドライバーとしての機能を持つ製品群、そして3)電流／電圧のフィードバック機能を持つ製品群の3つがあります。

3. トライアック出力フォトカプラー／トライアックカプラー

家庭やオフィス、工場などで使われる100Vrmsまたは200Vrmsの商用電源に直結するモーター、ソレノイドなどのAC負荷を制御する絶縁スイッチとして多用されます。 素子耐圧が大きいトライアックを利用し、電気的に絶縁しながら十数mA程度の微小電流でON/OFF制御することができます。素子単体では100mA程度のAC電流しか制御できませんが、メイントライアックのプリドライバーとして使うことにより数A程度までのAC電流を制御できます。

4. MOSFET出力フォトカプラー／フォトリレー

出力段にソースコモンで接続した2個のMOSFETを備え、メカニカルリレーやリードリレーと同等の機能を持たせた素子です。MOSFETが電圧-電流特性でリニアーな出力特性を有しているので、単純なスイッチとしての機能のみならずアナログ信号の切り替えも可能なことが特徴です。