Fiche technique MOC3021 :Configuration et utilisations

Les circuits ont souvent besoin de moyens intuitifs pour commuter l'alimentation ou protéger d'autres composants basse tension. Par conséquent, un petit composant de circuit connu sous le nom d'optocoupleur est essentiel. Il transmet le courant électrique entre des circuits isolés. Il est également appelé photocoupleur ou isolateur optique. Vous pouvez trouver les appareils domestiques noirs à quatre ou six broches comme votre chargeur. Par conséquent, rejoignez-nous pour un aperçu complet de l'optocoupleur et pourquoi il s'agit d'un composant électronique si précieux. De plus, vous pouvez trouver l'IC et les détails qui l'accompagnent sur notre site Web.

1. Qu'est-ce qu'un optocoupleur et comment ça marche ?

Idéalement, un transistor typique ne permettra la circulation du courant qu'une fois que le déclenchement se produit au niveau de la broche de base. Cependant, si vous décapsulez soigneusement un transistor discret, vous pouvez observer un petit flux de courant à travers la broche de l'émetteur. Bien sûr, c'est après avoir appliqué une tension à la broche du collecteur.

Ainsi, le courant circulera même si les pièces restantes sont des matériaux non conducteurs tels que le verre ou le plastique.

La tension perceptible n'est pas due à l'application de courant alternatif mais aux photons sur la base nue du transistor. Cela signifie que la lumière induit une conductivité dans le semi-conducteur, d'où l'existence de phototransistors.

De plus, les phototransistors sont des transistors à deux bornes (sans la broche de base). Ils viennent également dans un emballage transparent.

Comparativement, ils ressemblent à des diodes et utilisent la lumière comme monnaie de base. Ils fonctionnent également avec des photodiodes pour détecter un changement de courant dans les appareils en fonction de l'intensité lumineuse entrante.

Par conséquent, un exemple pratique est dans les applications d'indication de proximité.

Un optocoupleur comporte deux parties pour transmettre un signal électrique entre deux circuits. De plus, les deux circuits sont séparés de la ligne CA pour éviter les chocs électriques, un processus connu sous le nom d'isolation.

（Représentation de travail de l'optocoupleur）

Les deux parties de l'isolateur optique sont ; une diode électroluminescente interne et un phototransistor qui détecte la lumière. La commutation se produit alors en fonction de l'intensité lumineuse entrante. Par conséquent, un optocoupleur combine un phototransistor et une LED pour contrôler la tension de commutation.

Cela explique comment il gère un élément de commutation sans contact physique.

Une entrée de courant dans le coupleur allume la LED, produisant ainsi une lumière infrarouge proportionnelle à la tension d'entrée. Ensuite, le transistor commence son processus de fonctionnement normal sur détection du matin.

On peut connecter une résistance externe à la terre pour une vitesse de commutation plus rapide.

2. Entrées et sorties d'optocoupleur

Généralement, les optocoupleurs se composent d'une diode à l'entrée et d'un élément de commutation à la sortie.

La diode émet de la lumière; cependant, vous ne pouvez pas voir la lumière à cause du boîtier de l'optocoupleur. De plus, la lumière de la diode est infrarouge, donc pas facile à voir.

La diode lumineuse fonctionne sur la même amplitude de tension qu'une LED typique.

L'extrémité de sortie peut avoir un transistor NPN, un TRIAC, un redresseur contrôlé au silicium ou même une sortie logique complète.

Étant donné que le courant de base à la sortie est entraîné par l'énergie lumineuse, il est généralement faible.

La faible tension de sortie de base ralentit également le temps de montée et de descente. Cependant, on peut utiliser une sortie logique et un optocoupleur de vitesses adaptées pour y remédier. Cependant, cela nécessitera une tension de borne de sortie différente.

（Schéma de brochage d'un optocoupleur）

Le principal avantage d'une sortie d'optocoupleur est qu'elle peut effectuer une isolation de tension à partir de la tension d'entrée. Ainsi, il agit comme un interrupteur flottant, mais pas de qualité.

Par exemple, vous pouvez utiliser un transistor à l'extrémité inférieure et ajouter un pull-up. Chaque fois que la diode est allumée, elle active le transistor pour tirer le collecteur vers le bas.

De plus, un transistor à l'extrémité supérieure plus une résistance entre la masse de sortie et l'émetteur tirerait l'émetteur vers le haut à la sortie.

Cependant, les optocoupleurs ordinaires ont un entraînement de base limiteur qui entraîne une saturation élevée jusqu'à un volt entier. Les vitesses lentes et les caractéristiques de tension d'isolement des optocoupleurs sont des boucles de rétroaction d'alimentation efficaces.

De plus, le courant nominal ne lui permet pas de fournir de l'énergie comme le fait un générateur.

D'un autre côté, un optocoupleur peut transférer efficacement des signaux entre des circuits sans l'aide de pilotes séparés.

3. Fiche technique MOC3021 : Caractéristiques et spécifications du MOC3021

Une version de l'optocoupleur à passage par zéro TRIAC existe, le MOC3021.

Ses diodes émettrices infrarouges contiennent de l'arséniure de gallium et un interrupteur bilatéral en silicium.

Ses autres fonctionnalités sont ;

• Lorsque la tension CA de crête est à 60 Hz pendant 1 seconde, la surtension d'isolation est de 7 500 Vac (pk).
• Une plage de température ambiante (TA) de -40 à + 85 °C.
• Une plage de température de stockage (T stg) de -40 à +150 °C
• La dissipation de puissance totale (PD) avec le TA à 25 °C est de 330 mW. La durée au-dessus de 25 °C est de 4,4 m/W°C
• Plage de température de jonction (TJ) DE -40 à 100 °C.
• La température de soudure (TL) pendant 10 s est de 260 °C

4.Configuration des broches MOC3021

PIN	nom de la broche	description
1	Anode (A)	Broche d'anode LED IR. Se connecte à l'entrée logique
2	Cathode (C)	Broche de cathode LED IR
4	Terminal principal 1 du TRIAC	extrémité TRIAC à l'intérieur du CI
6	Terminal principal 2 du TRIAC	Une autre extrémité du TRIAC à l'intérieur du CI

Les broches 3 et 5 n'ont aucune connexion.

5. Fiche technique MOC3021 : Où utiliser l'optocoupleur phototransistor MOC3021

Le MOC3021 est un choix pour un optocoupleur qui contrôle les applications AC via un courant continu. Cependant, les températures de fonctionnement sous des charges élevées ont un impact sur les performances du circuit. Heureusement, le MOC3021 peut résister à des températures élevées, préservant ainsi la qualité de vie de l'optocoupleur.

Puisqu'un TRIAC pilote sa sortie, il peut provoquer une charge de 100 V. Cela, ajouté au fait que le TRIAC fonctionne dans les deux sens, facilite le contrôle des charges CA.

Les capacités de passage par zéro lui permettent d'éviter les dommages dus aux tensions de crête directes. Il le fait en initiant la conduction AC. Cependant, c'est après que l'onde CA atteint 0 V lorsqu'elle s'allume pour la première fois uniquement. Les temps de montée et de descente décents permettent également de contrôler la tension de sortie.

Par conséquent, le MOC3021 est idéal pour contrôler des charges de tension CA plus importantes dans des contrôleurs numériques comme le MCU/MPU.

Puisqu'il est possible de contrôler la sortie, il est également possible de maintenir l'intensité lumineuse/vitesse d'un moteur à courant alternatif.

Voici une vidéo d'un projet impliquant l'optocoupleur.

6. Fiche technique MOC3021 : Comment utiliser MOC3021

La limitation de courant du MOC3021 ne lui permet pas de piloter directement les charges de tension. Comme un TRIAC, il nécessite un autre interrupteur d'alimentation qui fournit suffisamment de courant pour déplacer les charges.

Notamment, dans ce cadre, l'optocoupleur agit comme un contrôleur.

De plus, le MOC3021 commute les charges en allumant ou en éteignant la LED. Alternativement, les signaux PWM peuvent également aider à changer la LED d'où le TRIAC. Une fois le TRIAC allumé, il peut contrôler la luminosité et la vitesse de la charge.

La vitesse de commutation du photocoupleur est un facteur essentiel lors de la commutation de charges AC. La vitesse dépend de l'amplitude de la tension et de la température ambiante de fonctionnement du photocoupleur.

（Schéma d'interfaçage MOC3021）

7. Applications de la fiche technique MOC3021

L'utilisation générale du MOC3021 est de contrôler un appareil AC. Par conséquent, il est utile pour ;

• Contrôle de l'alimentation CA/CC
• Contrôle de la vitesse du moteur AC
• Gradateurs de lumière AC
• Lumières stroboscopiques
• Utilisation de MCU/MPU pour contrôler les charges CA
• Circuits de couplage de bruit

（Lumières stroboscopiques sirène )

8. Fiche technique MOC3021 : L'équivalent MOC3021

Alternativement, on peut utiliser les optocoupleurs suivants en remplacement du MOC3021.

• FOD3180 (MOSFET haute vitesse)
• MCT2E (transistor non nul)
• MOC3041 (TRIAC non croisé par zéro) 

Conclusion

Un optocoupleur est un gadget passionnant, en particulier sa mise en œuvre dans divers appareils. Espérons que les illustrations ci-dessus améliorent votre compréhension du gadget. Si vous avez des questions ou avez besoin d'aide, contactez-nous via notre site Web.