Contact us

Откроется новое окно Откроется новое окно

Что нужно знать об оптопарах — основные понятия и характеристики

На мировом рынке оптопар ожидается общий рост от 1,87 миллиардов долларов в прошлом году до 3,22 миллиардов к 2021 году. Тем самым совокупный темп годового роста составит в течение этого периода 8,2 % (по данным, подготовленным Transparency Market Research). Среди основных движущих сил быстрого развития этого сектора продуктов следует отметить расширение их применения в автомобильной отрасли, цифровых информационных панелях, системах формирования изображений и печати.

Почему же оптопары так привлекательны? Эти устройства играют решающую роль, когда возникает задача разделения цепей низкого и высокого напряжения электронных систем, тем самым защищая их от импульсных помех и скачков напряжения. Ситуация несколько осложняется тем, что для оптопар используются разные наименования: в некоторых случаях их называют оптопарами, а в других — оптоизоляторами или оптическими вентилями.

TCM0084

Поскольку в основе оптопар используется оптоэлектронная технология, они обеспечивают надежный бесконтактный способ электрической изоляции, который обладает многочисленными преимуществами по сравнению с традиционным подходом, предполагающим применение электромеханических компонентов, таких как реле. Среди ключевых преимуществ — отсутствие износа при эксплуатации, относительно низкая себестоимость изделий, минимальное необходимое пространство на плате, устойчивость к воздействию электромагнитных помех, высокая надежность и длительный срок службы.

По существу оптопары устроены следующим образом. Оптический излучатель (обычно светодиод, излучающий в ближней ИК-области) располагается так, что он может передавать световые сигналы через небольшой воздушный зазор оптическому приемнику (обычно это фоторезистор, фототранзистор или простой фотодиод), размещенному напротив него. Это позволяет передавать сигналы, в то же время поддерживая необходимую гальваническую изоляцию между элементами схемы, работающими при высоком и низком напряжении. Благодаря этому достигается полная эффективность работы системы и одновременная защита от возможных повреждений в результате воздействия импульсных помех и применения токовых петель, что в противном случае может приводить к выходу из строя важных компонентов.

Типы излучателей

В излучателях оптопар обычно используется арсенид галлия (GaAs), который служит основным материалом для изготовления оптоэлектронных устройств на протяжении многих десятилетий. Однако в настоящее время некоторые производителей применяют арсенид галлия-алюминия (GaAlAs), поскольку излучатели на основе этого технологического процесса обладают существенно меньшим энергопотреблением и большим сроком службы. В некоторых случаях может требоваться работа устройства в двухканальном режиме; при этом в одном корпусе размещаются два излучателя и два фотоприемника. Иногда предусматривается применение счетверенных оптопар с четырьмя излучателями и четырьмя фотоприемниками.

Типы корпусов

Для экономии ценного пространства на печатной плате современные оптопары выпускаются в миниатюрных корпусах. Среди новых вариантов, уже доступных на рынке, устройства в компактных корпусах SO8, миниатюрных плоских корпусах MFSOP и низкопрофильных корпусах SO6L.

Напряжение изоляции

В зависимости от конструкции и различных других параметров оптопары рассчитаны на эксплуатацию при значениях напряжения, не превышающих определенных значений. По существу, это максимальное напряжение, которое может быть приложено к устройству при условии сохранения электрической изоляции. Оно может достигать нескольких тысяч вольт.

Скорость передачи данных

Поскольку в современных цепях требуется высокая производительность работы, требования к полосе пропускания используемых в них оптопар также сильно возросли. Часто требуется скорость передачи до десятков Мбит/с. В ряде случаев оптопары должны работать в соответствии с распространенными стандартами последовательных интерфейсов (I2C, RS232, CAN и т. п.).

Коэффициент передачи по току

Коэффициент передачи оптопары по току — это просто отношение тока на выходе устройства к току на его входе. Это значение позволяет установить зависимость выходного тока от соответствующего входного тока. Значения, указываемые в технических характеристиках оптопар, охватывают широкий диапазон возможностей в соответствии с типами устройств и сферами их применения.

В следующей технической публикации рассматривается, как новое поколение оптопар, появляющееся на рынке, позволяет решать множество задач, возникающих в отрасли, и способствует полной реализации прогнозов роста, упомянутых выше.

Click here to download the whitepaper

To Top
·Before creating and producing designs and using, customers must also refer to and comply with the latest versions of all relevant TOSHIBA information and the instructions for the application that Product will be used with or for.