Описание, характеристики, Datasheet и методы проверки оптронов на примере PC817.
В продолжение темы «Популярные радиодетали при ремонтах импульсных блоков питания» разберем еще одну деталь- оптопара (оптрон) PC817. Он состоит из светодиода и фототранзистора. Между собой электрически никак не связанны, благодаря чему на основе PC817 можно реализовать гальваническую развязку двух частей схемы — например с высоким напряжением и с низким. Открытие фототранзистора зависит от освещенности светодиодом. Как это происходит более подробно я разберу в следующей статье где в экспериментах подавая сигналы с генератора и анализируя его при помощи осциллографа можно понять более точную картину работы оптопары.
Еще в других статьях я расскажу о нестандартном использовании оптрона первая в роли , а во второй . И используя эти схемные решения соберу очень простой тестер оптопар. Которому не не нужны никакие дорогие и редкие приборы, а всего лишь несколько дешевых радиодеталей.
Деталь не редкая и не дорогая. Но от нее зависит очень многое. Она используется практически в каждом ходовом (я не имею ввиду каком нибудь эксклюзивном) импульсном БЛОКЕ ПИТАНИЯ и выполняет роль обратной связи и чаще всего в связке тоже с очень популярной радиодеталью TL431
Для тех читателей, кому легче информацию воспринимать на слух, советуем посмотреть видео в самом низу страницы.
Оптопара (Оптрон) PC817
Краткие характеристики:
Корпус компактный:
- шаг выводов – 2,54 мм;
- между рядами – 7,62 мм.
Производитель PC817 – Sharp, встречаются другие производители электронных компонентов выпускают аналоги- например:
- Siemens – SFH618
- Toshiba – TLP521-1
- NEC – PC2501-1
- LITEON – LTV817
- Cosmo – KP1010
Кроме одинарного оптрона PC817 выпускаются и другие варианты:
- PC827 - сдвоенный;
- PC837 – строенный;
- PC847 – счетверенный.
Проверка оптопары
Для быстрой проверки оптопары я провел несколько тестовых экспериментов. Сначала на макетной плате.
Вариант на макетной плате
В результате удалось получить очень простую схему для проверки PC817 и других похожих оптронов.
Первый вариант схемы
Первый вариант я забраковал по той причине что он инвертировал маркировку транзистора с n-p-n на p-n-p
Поэтому чтобы не возникало путаницы я изменил схему на следующую;
Второй вариант схемы
Второй вариант работал правильно но неудобно было распаять стандартную панельку
под микросхему
Панелька SCS- 8
Третий вариант схемы
Самый удачный
Uf — напряжение на светодиоде при котором начинает открываться фототранзистор.
в моем варианте Uf = 1.12 Вольт.
В результате получилась такая очень простая конструкция.
Потребовался простой способ проверки оптронов. Не часто я с ними «общаюсь», но бывают моменты, когда надо определить - виноват ли оптрон?.. Для этих целей сделал очень простой пробник. «Конструкция выходного часа».
Внешний вид пробника:
Схема данного пробника очень проста:
Теория:
Оптроны(оптопары) стоят практически в каждом импульсном блоке питания для гальванической развязки цепи обратной связи. В составе оптрона находятся обычный светодиод и фототранзистор. Упрощенно говоря, это, своего рода, маломощное электронное реле, с контактами на замыкание.
Принцип работы оптрона: Когда через встроенный светодиод проходит электрический ток, светодиод (в оптроне) начинает светиться, свет попадает на встроенный фототранзистор и открывает его.
Оптроны часто выпускается в корпусе Dip
Первая ножка микросхемы, по стандарту обозначается ключом, точкой на корпусе микросхемы, она же анод светодиода, далее номера ножек идут по окружности, против часовой стрелки.
Суть проверки: Фототранзистор, при попадании на него света от внутреннего светодиода,
переходит в открытое состояние, а сопротивление его - резко уменьшится (с очень большого сопротивления, до примерно 30-50 Ом.).
Практика:
Единственным минусом данного пробника является то, что для проверки необходимо выпаять оптрон и установить в держатель согласно ключу(у меня роль напоминалки является кнопка тестирования - она смещена в сторону, и ключ оптрона должен смотреть на кнопку).
Далее, при нажатии кнопки, (если оптрон цел), оба светодиода загорятся: Правый будет сигнализировать о том, что светодиод оптрона рабочий(цепь не разорвана), а левый сигнализировать о работоспособности фототранзистора(цепь не разорвана).
(Держатель у меня был только DIP-6 и пришлось залить неиспользуемые контакты термоклеем.)
Для окончательного тестирования, необходимо перевернуть оптрон «не по ключу» и проверить уже в таком виде - оба светодиода не должны гореть. Если же горят оба или один из них, то это говорит нам о коротком замыкании в оптроне.
Рекомендую такой пробник в качестве первого, для начинающих радиолюбителей, которым необходимо проверять оптроны раз в полгода, год)
Существуют и более современные схемы с логикой и сигнализацией о «выходе из параметров», но такие нужны для очень узкого круга людей.
Советую посмотреть у себя в «закромах», так выйдет дешевле, да и время на ожидание доставки не потратите. Можно выпаять из плат.
Добавить в избранное Понравилось +73 +105Оптрон это электронный прибор, состоящий из источника света и фотоприёмника. Роль источника света выполняет светодиод инфракрасного излучения с длиной волны в пределах 0,9...1,2 мкм, а приемника фототранзисторы, фотодиоды, фототиристоры и др., связанные оптическим каналом и объединённые в один корпус. Принцип работы оптрона состоит в преобразовании электрического сигнала в свет, а затем его передаче по оптическому каналу и преобразовании в электрический сигнал. Если роль фотоприемника выполняет фоторезистор, то его световое сопротивление становится в тысячи раз меньше первоначального темнового, если фототранзистор, то воздействие на его базу создает аналогичный эффект, как и при подаче тока в базу обычного транзистора, и он открывается. Обычно оптроны и оптопары используют с целью гальванической развязки
Этот пробник, предназначен для проверки большого количества видов оптопар: оптотранзисторов, оптотиристоров, оптосимисторов, опторезисторов, а также микросхемы таймера NE555, отечественным аналогом которой является
Модифицированный вариант пробника для проверки оптронов
Сигнал с третьего вывода микросхемы 555 через резистор R9 поступает на один вход диодного моста VDS1, при условии, что к контактам Анод и Катод подсоединен рабочий излучающий элемент оптопары, в таком случае через диодный мост потечет ток, и будет мигать светодиод HL3, при условии что фотоприемник исправен, будет открываться VT1 и загораться HL3, который будет проводить ток, HL4 при этом будет моргать
Данный принцип можно использовать для проверки практически любого оптрона:
Около 570 мили вольт должен показать мультиметр, если оптрон исправен в режиме прозвонки диода, т.к в этом режиме с щупов тестера поступает около 2 вольт, но этого напряжения не достаточно для открытия транзистора, но как только мы подадим питание на светодиод, он откроется и мы увидим на дисплее напряжение которое падает на открытом транзисторе.
Описываемое ниже устройство покажет не только исправность таких популярных оптронов как PC817, 4N3x, 6N135, 6N136 и 6N137, но и их скорость срабатывания. Основа схемы микроконтроллер серии ATMEGA48 или ATMEGA88. Проверяемые компоненты можно подключать и отключать прямо во включенный прибор. Результат проверки покажут светодиоды. Так элемент ERROR светится при отсутствии подключенных оптопар или их неработоспособности. Если элемент исправен, то загорится светодиод OK. Одновременно с ним загорится один или несколько светодиодов TIME, соответствующих скорости срабатывания. Так, для самой медленной оптопары, PC817, будет светится только один светодиод - TIME PC817, соответствующий ее скорости. Для быстрых 6N137 будут гореть все четыре светодиода. Если это не так, то оптопара не соответствует данному параметру. Значения шкалы скорости PC817 - 4N3x - 6N135 - 6N137 соотносятся как 1:10:100:900.
Фьюзы микроконтроллера для прошивки: EXT =$FF, HIGH=$CD, LOW =$E2.
Печатную плату и прошивку можно скачать по ссылке выше.
ЖК телевизоров, в маленькой частной мастерской. Тема эта достаточно рентабельная, и если заниматься преимущественно блоками питания и инверторами, не слишком сложная. Как известно, питается ЖК телевизор, как практически и вся современная электронная техника, от импульсного блока питания. Последний же, содержит в своем составе деталь, под названием . Деталь эта предназначена для гальванической развязки цепей, что часто бывает необходимо в целях безопасности для работы схемы устройства. В составе этой детали находятся, обычные светодиод и фототранзистор. Как же оптрон работает? Упрощенно говоря, это можно описать, как что-то типа своего рода маломощного , с контактами на замыкание. Далее приведена схема оптопары:
Схема оптопары
А вот тоже самое, но уже со странички официального даташита:
Распиновка оптопары
Ниже приведена информация из даташита, в более полном варианте:
Корпус оптопары
Оптроны часто выпускается в корпусе Dip, по крайней мере те, которые используются в импульсных блоках питания, и имеют 4 ножки.
Оптопара на фото
Первая ножка микросхемы, по стандарту обозначается ключом, точкой на корпусе микросхемы, она же анод светодиода, далее номера ножек идут по окружности, против часовой стрелки.
Проверка оптрона
Как можно проверить оптрон? Например так, как на следующей схеме:
Схема проверки оптрона
В чем суть такой проверки? Наш фототранзистор, когда на него попадет свет от внутреннего светодиода, сразу перейдет в открытое состояние, и его сопротивление резко уменьшится, с очень большого сопротивления, до 40-60 Ом. Так как мне эти микросхемы, оптроны требуется тестировать регулярно, решил вспомнить о том, что я ведь не только электронщик, но еще и радиолюбитель), и собрать какой нибудь пробничек, для быстрой проверки оптопары. Пробежался по схемам в инете, и нашел следующее:
Схема конечно очень простая, красный светодиод сигнализирует о работоспособности внутреннего светодиода, а зеленый, о целости фототранзистора. Поиск готовых устройств собираемых радиолюбителями, выдал фото простых пробничков, подобных этому:
Устройство для проверки оптопары с интернета
Это все конечно очень хорошо, но демонтировать каждый раз оптопару а после запаивать ее обратно - это же не наш метод:-). Требовалось устройство для удобной и быстрой проверки работоспособности оптопары, обязательно без выпаивания, плюс замахнулся при этом еще и на звуковую, и визуальную индикацию:-).
Звуковой пробник - схема
У меня был собран ранее простой звуковой пробничек по этой схеме, со звуковой и визуальной индикацией, с питанием от полутора вольт, батарейки АА.
Простой звуковой пробник
Решил, что это то что нужно, сразу готовый полуфабрикат), вскрыл корпус, ужаснулся своему полунавесному монтажу), времен первых лет, изучения мною радиодела. Тогда изготавливал плату, путем прорезания канавок в фольгированном текстолите, резаком. Просьба не пугаться), глядя на этот колхоз.
Внутренности и детали
Решено было пойти, путем изготовления аналога, своего рода пинцета, для быстрой проверки оптрона, в одно касание. Были выпилены из текстолита две маленьких полоски, и посередине их, была проведа бороздка резаком.
Контактные пластины из текстолита
Затем был нужен сжимающий механизм, с пружинкой. В ход пошла старая гарнитура от телефона, вернее клипса, для крепления на одежду, от нее.
Прищепка от гарнитуры
Дело было за малым, подпаять провода. и закрепить пластинки на клипсе с помощью термоклея. Получилось снова колхозно, как без этого), но на удивление крепко.
Пинцет для измерения самодельный
Провода были взяты, от разъемов подключения к материнской плате, корпусных кнопок системного блока, и светодиодов индикации. Единственный нюанс, на схеме у меня на один из щупов от мультиметра, подключаемых к пробнику посажена земля, сделайте ее контакт, если будете повторять, обязательно напротив земли питания светодиода оптрона, во избежания очень быстрого разряда батареи, при замыкании плюса питания, на минус батареи. Схемку распиновки пинцета, рисовать думаю будет лишнее, все понятно и так без труда.
Окончательный вид пробника оптронов
Так выглядит готовое устройство, причем сохранившее свой функционал звукового пробника, путем подключения через стандартные гнезда, щупов от мультиметра. Первые испытания показали, что 40 ом в открытом состоянии фототранзистора между выводами эмиттер - коллектор, для такого пробника, несколько многовато. Звук пробника был приглушен, и светодиод светил не очень ярко. Хотя для индикации работоспособности оптрона, этого было уже достаточно. Но ведь мы к полумерам не привыкли). В свое время собирал расширенный вариант, схемы этого звукового пробника, где обеспечено измерение при сопротивлении между щупами, до 650 Ом. Схему расширенного варианта привожу ниже:
Схема 2 - звуковой пробник
Данная схема отличается от оригинала, только наличием еще одного транзистора, и резистора в его базовой цепи. Печатную плату расширенной версии пробника, привел на рисунке ниже, она будут прикреплена в архиве .
Печатная плата на звуковой пробник
Данный пробник показал себя при проверке, достаточно удобным в работе, даже в таком, как есть варианте, после проведения на днях апгрейда, недостаток с тихим звучанием, и тусклым свечением светодиода, наверняка будет устранен. Всем удачных ремонтов! AKV .
Обсудить статью ПРОБНИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОПТОПАР
Инструкция
Если оптрон, исправность которого поставлена под , впаян в плату, необходимо отключить ее , разрядить на ней электролитические конденсаторы, а затем выпаять оптопару, запоминая, как она была впаяна.
Оптроны имеют разные излучатели (лампы накаливания, неоновые лампы, светодиоды, светоизлучающие конденсаторы) и разные приемники излучения (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, фотосимисторы). Также они цоколевкой. Поэтому необходимо найти данные о типе и цоколевке оптопары либо в справочнике или даташите, либо в схеме того прибора, где он был установлен. Нередко цоколевки оптрона нанесена прямо на плату этого прибора.Если прибор современный, можно почти наверняка быть уверенным, что излучателем в нем светодиод.
Если приемником излучения является фотодиод, к нему подключите элемент оптрона включите, соблюдая полярность, в цепочку, состоящую из источника постоянного напряжения в несколько вольт, резистора, рассчитанного таким образом, чтобы ток через приемник излучения не превысил допустимого, и мультиметра, работающего в режиме измерения тока на соответствующем пределе.
Теперь введите излучатель оптопары в рабочий режим. Для включения светодиода пропустите через него в прямой полярности постоянный ток, равный номинальному. На лампу накаливания подайте номинальное напряжение. Неоновую лампу или светоизлучающий конденсатор, соблюдая осторожность, подключите к сети через резистор сопротивлением от 500 кОм до 1 МОм и мощностью не менее 0,5 Вт.
Фотоприемник должен среагировать на включение излучателя резким изменением режима. Попробуйте теперь несколько раз выключить и включить излучатель. Фототиристор и фоторезистор останутся открытыми и после снятия управляющего воздействия вплоть до отключения их питания. Остальные типы фотоприемников будут реагировать на каждое изменение управляющего сигнала.Если оптрон имеет открытый оптический канал, убедитесь в изменении реакции приемника излучения при перекрытии этого канала.
Сделав вывод о состоянии оптрона, экспериментальную установку обесточьте и разберите. После этого впаяйте оптопару обратно в плату либо замените на другую. Продолжите ремонт устройства, в состав которого входит оптрон.
Оптопара или оптрон состоит из излучателя и фотоприемника, отделенных друг от друга слоем воздуха или прозрачного изолирующего вещества. Они не связаны между собой электрически, что позволяет использовать прибор для гальванической развязки цепей.
Инструкция
К фотоприемнику оптопары присоедините измерительную цепь в соответствии с его типом. Если приемником является фоторезистор, используйте обычный омметр, причем, полярность неважна. При использовании в качестве приемника фотодиода подключите микроамперметр без источника питания (плюсом к аноду). Если сигнал принимается фототранзистором структуры n-p-n, подключите цепь из резистора на 2 килоома, батарейки на 3 вольта и миллиамперметра, причем, батарейку присоедините плюсом к коллектору транзистора. В случае, если фототранзистор имеет структуру p-n-p, поменяйте полярность подключения батарейки на обратную. Для проверки фотодинистора составьте цепь из батарейки на 3 В и лампочки на 6 В, 20 мА, подключив ее плюсом к аноду динистора.
В большинстве оптронов излучателем является светодиод либо лампочка накаливания. На лампочку накаливания подайте ее номинальное напряжение в любой полярности. Можно также подать переменное напряжение, действующее значение которого равно рабочему напряжению лампы. Если же излучателем является светодиод, подайте на него напряжение 3 В через резистор на 1 кОм (плюсом к аноду).