Opto quang – Giải mã bí mật về linh kiện quang điện tử

Đã bao giờ bạn nghe về opto quang chưa? Nếu chưa, đừng bỏ qua bài viết này. Hãy cùng nhau khám phá về opto quang, từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động cho đến cách đo kiểm tra opto quang nhé!

Opto quang là gì?

Opto quang (hay còn được gọi là optocoupler) là một linh kiện quang điện tử được sử dụng để truyền tín hiệu điều khiển giữa hai phần mạch hoạt động ở mức điện áp khác nhau bằng cách sử dụng ánh sáng. Một trong những ưu điểm nổi bật của opto quang là khả năng cách ly điện áp giữa các mạch đầu vào và đầu ra. Chỉ có một chùm ánh sáng duy nhất nối giữa đầu vào và đầu ra của opto, với điện trở cách ly lên đến hàng nghìn Mega-ohm. Chính vì thế, opto quang được ứng dụng rộng rãi trong các mạch có điện áp cao hoặc các mạch có điện thế khác nhau đến vài nghìn volt.

Bạn đang xem: Opto quang – Giải mã bí mật về linh kiện quang điện tử

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Opto quang

Cấu tạo

Opto quang có cấu tạo khá đơn giản, gồm hai bộ phận chính:

• Bộ phận phát ánh sáng: Thường nằm ở phía đầu vào và là một đèn LED. Bộ phận này có nhiệm vụ chuyển tín hiệu thành tín hiệu ánh sáng.
• Bộ phận nhận ánh sáng: Là linh kiện dò ánh sáng nằm trong bộ ghép quang. Bộ phận này nhận ánh sáng từ phần phát và chuyển thành tín hiệu điện. Bộ phận nhận ánh sáng có thể là một quang trở, một photodiode, transistor quang, SCR quang hoặc TRIAC quang.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của opto quang khá đơn giản. Bộ phận phát ánh sáng sẽ phát tín hiệu ánh sáng với một cường độ nhất định. Khi đó, vùng base của transistor sẽ cảm quang và giảm điện trở thuần, từ đó transistor IC tăng. Opto quang hoạt động ở hai mức cấp độ như sau:

• Trong trường hợp cường độ ánh sáng mạnh, transistor cảm quang có thể đạt tới trạng thái bão hòa. Photocoupler sẽ truyền tín hiệu điện.
• Trường hợp ngược lại, cường độ ánh sáng yếu khiến transistor không ở mức bão hòa. Bộ phận nhận ánh sáng chỉ truyền tín hiệu với dạng analog. Photocoupler vẫn hoạt động, nhưng không đảm bảo tính ổn định và chính xác do đường truyền tuyến tính khá hẹp.

Các loại opto quang phổ biến hiện nay

Trên thị trường hiện có nhiều loại opto quang khác nhau, nhưng hai loại phổ biến nhất là opto rãnh và opto phản xạ.

Opto rãnh

Opto rãnh có thiết kế với một rãnh ngăn cách giữa đèn LED phát sáng và transistor tiếp nhận. Khi không có vật đặt giữa rãnh ngăn, ánh sáng từ LED sẽ được truyền đến transistor tiếp nhận. Ngược lại, ánh sáng sẽ không được truyền nếu có vật thể đặt giữa rãnh ngăn. Loại opto này thường được sử dụng trong các dải băng, chuyển mạch giới hạn hoặc để phát hiện mức chất lỏng.

Opto phản xạ

Loại opto này có thiết kế với LED và transistor quang nằm cùng phía và hướng ra bên ngoài. Khi LED phát sáng, ánh sáng sẽ phản chiếu qua các vật thể như lớp sương, khói, lớp sơn và được tiếp nhận bởi transistor theo quy tắc phản xạ ánh sáng.

Hướng dẫn đo và kiểm tra opto quang

Để đo điện trở của opto quang, bạn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng. Các bước đơn giản để đo và kiểm tra opto quang như sau:

1. Xác định chân cực dương và chân cực âm của đèn LED phát sáng.
2. Chọn thang đo X1Ω trên đồng hồ vạn năng. Kết nối que đo vào chân cực âm và chân cực dương của opto.
3. Đo điện trở và chuyển chiều kiểm tra chân khác của LED. Nếu không có kết quả đo, LED của opto có thể bị hỏng. Ngược lại, nếu vẫn có kết quả đo, opto vẫn hoạt động tốt.
4. Kiểm tra bộ phận transistor quang. Đo điện trở tại chân 3 và chân 4 tương tự như với đèn LED. Nếu đồng hồ vạn năng trả về kết quả điện trở cao, transistor quang vẫn hoạt động tốt. Nếu không đo được, nguyên nhân có thể là do transistor quang có điện trở cao. Trong trường hợp này, hãy mắc nối tiếp hai đồng hồ vạn năng để gia tăng giá trị thang đo.

Đó là hướng dẫn cách đo và kiểm tra opto quang đơn giản và hiệu quả. Nếu bạn cần mua đồng hồ vạn năng, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất.

Izumi.Edu.VN

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện