Un optoacoplador es un dispositivo electrónico que consta de una fuente de luz y un fotodetector. El papel de la fuente de luz lo realiza un LED infrarrojo con una longitud de onda en el rango de 0,9 ... 1,2 micrones, y el receptor son fototransistores, fotodiodos, fototiristores, etc., conectados por un canal óptico y combinados en una sola carcasa. El principio de funcionamiento de un optoacoplador es convertir una señal eléctrica en luz, para luego transmitirla a través de un canal óptico y convertirla en una señal eléctrica. Si el papel de un fotodetector es realizado por un fotorresistor, entonces su resistencia a la luz se vuelve miles de veces menor que la oscuridad original, si es un fototransistor, entonces el impacto en su base crea un efecto similar al que se produce cuando se aplica corriente al base de un transistor convencional, y se abre. Por lo general, los optoacopladores y los optoacopladores se utilizan con fines de aislamiento galvánico.
Esta sonda está diseñada para probar una gran cantidad de tipos de optoacopladores: optotransistores, optotiristores, optotriacs, optoresistores, así como el chip temporizador NE555, cuyo análogo doméstico es
Versión modificada de la sonda para comprobar optoacopladores
La señal de la tercera salida del microcircuito 555, a través de la resistencia R9, se alimenta a una entrada del puente de diodos VDS1, siempre que un elemento radiante del optoacoplador en funcionamiento esté conectado a los contactos del ánodo y el cátodo, en cuyo caso la corriente fluirá a través el puente de diodos y el led HL3 parpadearán, siempre que el fotodetector esté funcionando, se abrirá VT1 y se encenderá HL3, que conducirá corriente, mientras que HL4 parpadeará
Este principio se puede utilizar para probar casi cualquier optoacoplador:
El multímetro debe mostrar alrededor de 570 millas de voltios si el optoacoplador está trabajando en el modo de continuidad de diodo, porque en este modo salen alrededor de 2 voltios de las sondas del probador, pero este voltaje no es suficiente para abrir el transistor, pero tan pronto como aplicamos energía al LED, se abrirá y veremos en la pantalla el voltaje que cae a través del transistor abierto.
El dispositivo que se describe a continuación mostrará no solo el estado de los optoacopladores tan populares como PC817, 4N3x, 6N135, 6N136 y 6N137, sino también su velocidad de respuesta. La base del circuito es el microcontrolador de la serie ATMEGA48 o ATMEGA88. Los componentes bajo prueba se pueden conectar y desconectar directamente en el dispositivo cuando se enciende. El resultado de la prueba se mostrará mediante los LED. Entonces, el elemento ERROR brilla en ausencia de optoacopladores conectados o su inoperancia. Si el elemento está bien, el LED OK se encenderá. Simultáneamente con él, se encenderán uno o más LEDs TIME, correspondientes a la velocidad de respuesta. Entonces, para el optoacoplador más lento, PC817, solo se encenderá un LED: TIME PC817, correspondiente a su velocidad. Para los 6N137 rápidos, se encenderán los cuatro LED. Si este no es el caso, entonces el optoacoplador no corresponde a este parámetro. Los valores de escala de velocidad PC817 - 4N3x - 6N135 - 6N137 están relacionados como 1:10:100:900.
Fusibles del microcontrolador para firmware: EXT = $FF, HIGH = $ CD, LOW = $ E2.
La placa de circuito impreso y el firmware se pueden descargar desde el enlace anterior.
Recientemente tuve que jugar con varios balastros electrónicos y, en su composición, con un dinistor DB3, optoacopladores y diodos zener de otros dispositivos. Por lo tanto, para probar rápidamente estos componentes, se tuvo que desarrollar y fabricar un probador especializado. Además, además de dinistores y optoacopladores, para no crear probadores para dichos componentes, el probador puede verificar diodos zener, LED, diodos, uniones de transistores. Utiliza indicación de luz y sonido y un medidor de voltaje digital adicional para evaluar el nivel de operación de los dinistores y la caída de voltaje en la unión de los diodos zener, diodos, LED y transistores probados.
Nota: Todos los derechos sobre el esquema y el diseño me pertenecen, Anatoly Belyaev.
2017-03-04Descripción del circuito
El circuito probador se muestra a continuación en la Imagen 1.
Nota: Para una vista detallada de la imagen, haga clic en ella.
Imagen 1. Diagrama del probador DB3 (dinistores), optoacopladores, diodos zener, diodos, LED y uniones de transistores
La base del probador es un generador de pulsos de alto voltaje, que se ensambla en un transistor VT1 de acuerdo con el principio de un convertidor DC-DC, es decir, los pulsos de autoinducción de alto voltaje ingresan al capacitor de almacenamiento C1 a través de un alto- diodo de frecuencia VD2. El transformador del generador está enrollado en un anillo de ferrita tomado de un balasto electrónico (puede usarse cualquiera adecuado). El número de vueltas es de aproximadamente 30 para cada devanado (no es crítico y el devanado se puede realizar simultáneamente con dos cables a la vez). La resistencia R1 alcanza el voltaje máximo a través del capacitor C1. Obtuve alrededor de +73.2 V. El voltaje de salida se suministra a través de R2, BF1, HL1 a los contactos del zócalo XS1, en el que se insertan los componentes probados.
Un voltímetro digital PV1 está conectado a los pines 15, 16 del zócalo XS1. Comprado en Aliexpress por 60 R. Al verificar los dinistores, el voltímetro muestra el voltaje de apertura del dinistor. Si se conectan LED, diodos, diodos zener, uniones de transistores a estos contactos XS1, entonces el voltímetro PV1 muestra el voltaje en su unión.
Al verificar los dinistores, el indicador LED HL1 y el emisor de sonido BF1 funcionan en modo pulsado, lo que indica que el dinistor está en buenas condiciones. Si el dinistor está roto, el LED brillará constantemente y el voltaje en el voltímetro será de aproximadamente 0 V. Si el dinistor está abierto, el voltaje en el voltímetro será de aproximadamente 70 V y el LED HL1 no se encenderá. Los optoacopladores se verifican de la misma manera, solo el indicador LED para ellos es HL2. Para que la operación del LED sea pulsada, se inserta un dinistor DB3 (KN102) reparable en los contactos XS1. Con un buen optoacoplador, se pulsa el brillo del indicador LED. Los optoacopladores están diseñados en paquetes DIP4, DIP6 y deben instalarse en los pines XS1 correspondientes. Para DIP4 es XS1 y para DIP6 es XS1.
Si verifica los diodos zener, conéctelos a XS1. El voltímetro mostrará el voltaje de estabilización si el cátodo del diodo zener está conectado al pin 16, o el voltaje en la unión del diodo zener en dirección directa si el ánodo está conectado al pin 16.
El voltaje del capacitor C1 se envía directamente a los contactos XS1. A veces es necesario encender un LED potente o usar el voltaje de salida completo de un generador de alto voltaje.
Se suministra energía al probador solo durante la prueba de componentes, cuando se presiona el botón SB1. El botón SB2 está diseñado para controlar el voltaje de suministro del probador. Con la presión simultánea de los botones SB1 y SB2, el voltímetro PV1 muestra el voltaje de las baterías. Hice esto para poder cambiar las baterías en el momento oportuno cuando se agoten, aunque creo que no será pronto, ya que el trabajo del probador es a corto plazo y la pérdida de energía de la batería es más probable debido a su autodescarga que debido a la propia operación del probador al verificar los componentes. El probador funciona con dos pilas AAA.
Para el funcionamiento de un voltímetro digital, utilicé un convertidor DC-DC comprado. En su salida, instalé +4.5 V, el voltaje que se suministra tanto a la fuente de alimentación del voltímetro como al circuito LED HL2, control de la operación de la etapa de salida de los optoacopladores.
Usé un transistor planar de 1GW en el probador, pero puede usar cualquier adecuado y no solo planar, que proporcionará un voltaje en el capacitor C1 de más de 40 V. Incluso puede intentar usar un KT315 doméstico o un 2N2222 importado.
Revisión de fotos sobre la fabricación del probador.
Foto 2. Placa de circuito del probador. Vista lateral del tablero. En este lado del tablero, se instalan un enchufe, un emisor de sonido, un transformador, indicadores LED y botones de control.
Imagen 3. Placa de circuito del probador. Vista desde los conductores impresos. En este lado de la placa, se instalan componentes planos y piezas de gran tamaño: condensadores C1 y C2, resistencia de corte R1. La placa de circuito impreso se fabricó mediante un método simplificado: cortar ranuras entre los conductores, aunque se puede realizar un grabado. El archivo de diseño de PCB se puede descargar en la parte inferior de la página.
Foto 4. Contenido interno del probador. El cuerpo del probador consta de dos partes: superior e inferior. Un voltímetro y una placa de prueba están instalados en la parte superior. En la parte inferior se instala un convertidor DC-DC para alimentar el voltímetro y un contenedor para baterías. Ambas partes del cuerpo están conectadas por pestillos. Tradicionalmente, el cuerpo está hecho de plástico ABS de 2,5 mm de espesor. Las dimensiones del probador son 80 x 56,5 x 33 mm (sin incluir las patas).
Foto 5. Las partes principales del probador. Antes de instalar el convertidor en su lugar en la caja, el voltaje de salida se ajustó a +4,5 V.
Foto 6. Antes del montaje. Se cortan agujeros en la cubierta superior para el indicador del voltímetro, para el enchufe de contacto, para los LED indicadores y para los botones. El orificio del indicador del voltímetro está cerrado con una pieza de plexiglás rojo (puede usar cualquiera adecuado, por ejemplo, tengo un tono púrpura, violeta). Los orificios para los botones están avellanados para que pueda presionar un botón que no tenga un pulsador.
Fig 7. Montaje y conexión de partes del probador. El voltímetro y la placa del probador están montados sobre tornillos autorroscantes. La placa está unida de modo que los indicadores LED, el zócalo y los botones entren en los orificios correspondientes de la cubierta superior.
Foto 8. Antes de comprobar el funcionamiento del probador montado. Un optoacoplador PC111 está instalado en el zócalo. Se inserta un dinistor DB3 en buen estado en los pines 15 y 2 del zócalo. Se utilizará como generador de pulsos aplicado al circuito de entrada para comprobar el correcto funcionamiento de la parte de salida del optoacoplador. Si usa un simple brillo del LED a través del circuito de salida, entonces esto sería incorrecto, ya que si el transistor de salida del optoacoplador estuviera roto, entonces el LED también brillaría. Y esta es una situación ambigua. Al utilizar la operación pulsada del optoacoplador, vemos claramente el rendimiento del optoacoplador como un todo: tanto sus partes de entrada como de salida.
Foto 9. Comprobación del rendimiento del optoacoplador. Cuando presiona el botón de prueba de componentes, vemos un brillo pulsado del primer indicador LED (HL1), que indica la salud del dinistor que funciona como generador, y al mismo tiempo vemos el brillo del segundo indicador LED (HL2). , que, mediante un funcionamiento pulsado, indica la salud del optoacoplador en su conjunto.
El voltímetro muestra el voltaje de operación del dinistor del generador, puede ser de 28 a 35 V, dependiendo de las características individuales del dinistor.
Un optoacoplador con cuatro patas se verifica de la misma manera, solo que se instala en los contactos del zócalo correspondientes: 12, 13, 4, 5.
Los contactos del zócalo están numerados en un círculo en el sentido contrario a las agujas del reloj, comenzando desde la parte inferior izquierda y luego hacia la derecha.
Foto 10. Antes de comprobar el optoacoplador de cuatro patas. 
Foto 11. Comprobación del dinistor DB3. El dinistor probado se inserta en los contactos 16 y 1 del enchufe y se presiona el botón de prueba. El voltaje de la operación del dinistor se muestra en el voltímetro, y el primer indicador LED pulsado indica la salud del dinistor probado.
Foto 12. Comprobación del diodo zener. El diodo zener bajo prueba está instalado en los contactos donde también se verifican los dinistores, solo el brillo del primer indicador LED no será pulsado, sino constante. El rendimiento del diodo zener se evalúa mediante un voltímetro, donde se muestra el voltaje de estabilización del diodo zener. Si el diodo zener se inserta en el zócalo con los contactos a la inversa, al verificar el voltímetro, se mostrará la caída de voltaje en la unión del diodo zener en la dirección de avance.
Foto 13. Comprobando otro diodo zener. La precisión de las lecturas de voltaje de estabilización puede ser algo arbitraria, ya que no se establece una cierta corriente a través del diodo zener. Entonces, en este caso, el diodo zener se verificó a 4,7 V y las lecturas en el voltímetro fueron 4,9 V. Esto también puede verse influenciado por las características individuales de un componente en particular, ya que los diodos zener para un cierto voltaje de estabilización tienen alguna variación entre ellos. El probador muestra el voltaje de estabilización de un diodo zener en particular, y no el valor de su tipo.
Foto 14. Probando un LED brillante. Para probar los LED, puede usar los pines 16 y 1, donde se verifican los diodos dinistores y zener, luego se mostrará la caída de voltaje en el LED de trabajo, o puede usar los pines 14 y 3, a los que el voltaje del almacenamiento el condensador C1 se emite directamente. Este método es conveniente para verificar el brillo de los LED más potentes.
Foto 15. Control de voltaje en el capacitor C1. Si no conecta ningún componente para la prueba, el voltímetro mostrará el voltaje en el capacitor de almacenamiento C1. En mi caso alcanza los 73,2 V, lo que permite comprobar dinistores y diodos zener en un amplio rango de tensiones de funcionamiento.
Fig. 16. Comprobación de la tensión de alimentación del probador. Una buena función del probador es controlar el voltaje de las baterías. Cuando se presionan dos botones simultáneamente, el voltaje de las baterías se muestra en el indicador del voltímetro y el primer indicador LED (HL1) se enciende al mismo tiempo.
Foto 17. Diferentes ángulos en el cuerpo del probador. En la vista lateral, puede ver que los botones de control no sobresalen más allá de la parte superior de la cubierta, lo hice para que no se presionen accidentalmente los botones si el probador se guarda en un bolsillo.
Foto 18. Diferentes ángulos en el cuerpo del probador. El estuche a continuación tiene patas pequeñas, para una posición estable en la superficie y para no limpiar o rayar la cubierta inferior.
Foto 19. Vista finalizada. La foto muestra la vista terminada del probador. Sus dimensiones se pueden representar con una caja estándar de fósforos colocada a su lado. En milímetros, las dimensiones del probador son 80 x 56,5 x 33 mm (sin incluir las patas), como se indicó anteriormente.
Foto 20. Voltímetro digital. El probador utiliza un voltímetro digital comprado. Usé un medidor de 0 a 200 V, pero también puede ser de 0 a 100 V. Es económico, dentro de 60 ... 120 P.
Para verificar rápidamente el rendimiento de los optoacopladores, los radioaficionados crean varios circuitos de prueba que muestran de inmediato si este optoacoplador funciona o no. Hoy propondré soldar el probador más simple para probar optoacopladores. Esta sonda puede probar optoacopladores tanto en un paquete de cuatro pines como de seis, y usarla es tan fácil como pelar peras, insertar un optoacoplador e inmediatamente ver el resultado.
Piezas necesarias para el probador de optoacopladores:
- Condensador 220uF x 10V;
- Zócalo para el microcircuito;
- Resistencia de 3 kOhm a 5,6 kOhm;
- Resistencia de 1 kOhm;
- Diodo emisor de luz;
- Fuente de alimentación de 5V.
Cómo hacer un dispositivo para probar optoacopladores, instrucciones:
El probador de optoacopladores funciona a partir de 5 voltios, si es menos entonces no todos los tipos de optoacopladores pueden funcionar correctamente, cualquier cargador para un teléfono móvil puede servir como fuente de alimentación. Cuando se inserta correctamente en el panel de prueba del optoacoplador en funcionamiento, el LED parpadeará, lo que significa que todo está en orden, la frecuencia de los destellos depende de la capacitancia del condensador electrolítico. Si el optoacoplador está quemado o insertado en el lado equivocado, el LED no se encenderá, o si hay una falla en el transistor dentro del optoacoplador, el LED simplemente brillará pero no parpadeará.
El zócalo para verificar optoacopladores está hecho de un zócalo para un microcircuito y se dejan 4 pines en un extremo, para verificar un optoacoplador en un paquete de 4 pines, y 5 pines para un paquete de 6 pines se dejan en el segundo extremo del enchufe. Soldé las partes restantes del dispositivo para verificar los optoacopladores mediante montaje superficial en los contactos del zócalo, pero si lo desea, puede grabar la placa.
¡Queda por elegir un caso adecuado y un simple probador de optoacopladores está listo!
Respuesta
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Dispositivo de prueba de opto-relé de bricolaje
El otro día necesitaba revisar el opto-relé en grandes cantidades. Al ensamblar este probador de relés de estado sólido en media hora, con un mínimo de piezas, ahorré mucho tiempo probando optoacopladores.
Muchos radioaficionados novatos están interesados en cómo verificar un optoacoplador. Tal pregunta puede surgir por la ignorancia del dispositivo de este componente de radio. Si consideramos la superficie, entonces un relé optoelectrónico de estado sólido consta de un elemento de entrada: un LED y un aislamiento óptico que cambia el circuito.
Este circuito para verificar un optoacoplador es simple para lo elemental. Consta de dos LED y una fuente de alimentación de 3V: una batería CR2025. El LED rojo actúa como limitador de tensión y, al mismo tiempo, es indicador del funcionamiento del LED del optoacoplador. El LED verde se utiliza para indicar el funcionamiento del elemento de salida del optoacoplador. Aquellos. si ambos LED están encendidos, la prueba del optoacoplador fue exitosa.
El proceso de verificación del opto-relé se reduce a instalarlo en la parte correspondiente del zócalo. Este probador de relés de estado sólido puede probar optoacopladores DIP-4, DIP-6 y relés duales DIP-8.
A continuación doy las posiciones del opto-relé en los enchufes del probador y el brillo de los LED correspondientes a su desempeño.
Usando la sonda propuesta, puede verificar los microcircuitos NE555 (1006VI1) y varios optodispositivos: optotransistores, optotiristores, optotriacos, optoresistores. Y es con estos elementos de radio que los métodos simples no funcionan, ya que es simplemente imposible resaltar tal detalle. Pero en el caso más simple, puede probar un optoacoplador usando esta tecnología:
Con un multímetro digital:
Aquí, 570 son los milivoltios que caen en la unión abierta del optotransistor. En el modo de continuidad de diodo, se mide la caída de voltaje. En el modo "diodo", el multímetro emite un voltaje de 2 voltios pulsado, rectangular a las sondas, a través de una resistencia adicional, y cuando se conecta la unión P-N, el ADC del multímetro mide el voltaje que cae sobre él.
Probador de optoacopladores y microcircuitos 555
Le recomendamos que dedique un poco de tiempo y haga este probador, ya que los optoacopladores se utilizan cada vez más en varios diseños de radioaficionados. Y generalmente guardo silencio sobre el famoso KR1006VI1: lo ponen en casi todas partes. En realidad, en el microcircuito probado 555, se ensambla un generador de pulsos, cuya operatividad se evidencia mediante el parpadeo de los LED HL1, HL2. Luego viene la sonda optoacopladora.
Funciona así. La señal de la tercera pata 555 a través de la resistencia R9 ingresa a una entrada del puente de diodos VDS1, si un elemento radiante del optoacoplador en funcionamiento está conectado a los contactos A (ánodo) y K (cátodo), entonces la corriente fluirá a través del puente, causando que el HL3 LED para parpadear. Si el elemento receptor del optoacoplador también funciona, conducirá corriente a la base VT1 al abrirlo en el momento del encendido de HL3, que conducirá corriente y HL4 también parpadeará.
PD Algunos 555 no arrancan con un capacitor en la quinta pata, pero esto no quiere decir que estén funcionando mal, por lo que si HL1, HL2 no parpadearon, cortocircuiten c2, pero si después de eso los LED indicados no parpadearon, entonces el NE555 el chip es definitivamente defectuoso. Buena suerte. Atentamente, Andrey Zhdanov (Master665).
