Optocouplers

ออปโตคัปเปลอร์ ปกป้องวงจรและเพิ่มความปลอดภัยในการใช้งาน

ในงานอุตสาหกรรมหรือเครื่องจักรที่มีระบบไฟฟ้า การแยกสัญญาณไฟฟ้าเป็นสิ่งที่สำคัญมาก เนื่องจากหากกระแสไฟฟ้าผิดปกติหรือกระแสไฟฟ้ากระชากอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ได้ ซึ่งออปโตคัปเปลอร์ (Optocoupler) หรือที่รู้จักในชื่อ Opto-Isolators หรือ Photocouplers, เป็นอุปกรณ์สำคัญในการแยกสัญญาณไฟฟ้าในวงจรต่าง ๆ ช่วยป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติส่งผลกระทบต่อส่วนอื่น ๆ ของวงจรไฟฟ้า

ออปโตคัปเปลอร์คืออะไร ?

ออปโตคัปเปลอร์ (Optocoupler) คือ อุปกรณ์ที่ช่วยแยกวงจรไฟฟ้าโดยใช้แสงในการส่งสัญญาณระหว่างวงจรที่แตกต่างกัน โดยไม่ต้องมีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าโดยตรง ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้าผิดปกติ เช่น กระแสไฟฟ้ากระชากหรือกระแสไฟฟ้ารบกวน โดยการทำงานจะใช้ LED ในการเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นแสงและส่งไปยัง Phototransistor ที่จะเปลี่ยนแสงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้าอีกครั้ง

หลักการทำงานของออปโตคัปเปลอร์

ออปโตคัปเปลอร์ ทำงานโดยการส่งพลังงานจากวงจรหนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่งผ่านการส่งสัญญาณด้วยแสง ซึ่งช่วยให้วงจรทั้งสองแยกจากกันทางไฟฟ้า การทำงานนี้จะช่วยให้วงจรที่มีออปโตคัปเปลอร์แยกออกจากกัน และลดความเสี่ยงจากไฟฟ้ากระชากที่อาจส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ในวงจร

อุปกรณ์ปล่อยแสง (Light Emitter) ภายในออปโตคัปเปลอร์สามารถเป็น LED (ไดโอดเปล่งแสง) ที่สร้างแสงอินฟราเรด (IR) หรือแสงที่มองเห็นได้ หรือเป็นเลเซอร์ไดโอด (Laser Diode) ซึ่งอุปกรณ์ปล่อยแสงนี้จะรับสัญญาณอินพุตแล้วแปลงเป็นสัญญาณแสง หลังจากนั้นตัวตรวจจับแสง (Light Detector) จะรับแสงจากอุปกรณ์ปล่อยแสงและแปลงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ออปโตคัปเปลอร์มักใช้ในวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าในวงจร โดยอุปกรณ์นี้จะช่วยป้องกันไม่ให้แรงดันที่เพิ่มขึ้นในส่วนใดส่วนหนึ่งไปส่งผลกระทบยังส่วนอื่น ๆ ของวงจร จึงเหมาะกับการใช้งานที่มีการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าอยู่เสมอ

ประเภทของออปโตคัปเปลอร์

ออปโตคัปเปลอร์มีหลากหลายรูปแบบ ดยแต่ละแบบจะมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยประเภทของออปโตคัปเปลอร์ที่สามารถพบได้บ่อยในระบบอัตโนมัติงานอุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกส์ พลังงาน และระบบประมวลสัญญาณ มีดังต่อไปนี้

ออปโตคัปเปลอร์แบบต้านทาน (Resistive Optocoupler/Photoresistive Optocoupler)

ใช้โฟโต้เรซิสเตอร์ (LDR) เป็นส่วนประกอบในการส่งสัญญาณ ซึ่งจะให้การตอบสนองที่ช้าแต่ลื่นไหล เหมาะสำหรับงานที่ต้องควบคุมเสียง, Soft-Switching Circuits, หรือการใช้งานที่ไม่ต้องการความเร็วในการสวิตช์สูง

การใช้งาน : อุปกรณ์เสียง การปรับสัญญาณ และวงจรความถี่ต่ำ

ออปโตคัปเปลอร์แบบโฟโตไดโอด (Photodiode Optocoupler)

ใช้โฟโตไดโอดในการตรวจจับแสงที่ตอบสนองอย่างรวดเร็ว เหมาะสำหรับการแยกสัญญาณที่ความเร็วสูงและระบบตอบสนองที่ต้องการความแม่นยำ

การใช้งาน : การสื่อสารข้อมูลความเร็วสูง, การตอบสนองของ SMPS, การแยกสัญญาณแอนะล็อก

ออปโตคัปเปลอร์แบบโฟโตทรานซิสเตอร์ (Phototransistor Optocoupler)

ใช้โฟโตทรานซิสเตอร์ในการรับแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เป็นประเภทที่นิยมใช้มากที่สุด เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำและความเร็วสูง เช่น High-Speed Optocoupler เพื่อแยกสัญญาณที่เชื่อถือได้สำหรับการสวิตช์ทั่วไป Logic-Level Interfacing และระบบควบคุมอุตสาหกรรม

การใช้งาน : อินพุตไมโครคอนโทรลเลอร์, อินเทอร์เฟซดิจิทัล, อัตโนมัติอุตสาหกรรม, การแยกสัญญาณเซ็นเซอร์

ออปโตคัปเปลอร์แบบสองทิศทาง (Triac/Bidirectional Optocoupler)

ออกแบบมาสำหรับการควบคุมโหลดกระแสสลับ เช่น AC Optocoupler ออปโตคัปเปลอร์ชนิดนี้ใช้โฟโตไทรแอคหรือบิลาเทอรัลทริกเกอร์ในการสวิตช์อุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสหลักอย่างปลอดภัย สามารถควบคุมวงจรกระแสสลับแรงดันสูงด้วยกระแสไฟฟ้าต่ำ เป็นส่วนสำคัญในงานควบคุมพลังงาน

การใช้งาน : ไฟหรี่, มอเตอร์ไดรฟ์, รีเลย์กระแสสลับ, ตัวควบคุมอุณหภูมิ

ออปโตคัปเปลอร์แบบ IC (IC and Multi-Channel Optocoupler)

บรรจุในรูปแบบของ IC แบบรวม (Integrated IC format) ภายในประกอบด้วยช่องสัญญาณออปโตคัปเปลอร์ (Optocoupler Channels) หลายชุด หรือมีฟังก์ชันที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ เช่น Logic-Compatible Outputs, การสวิตชิงความเร็วสูง (High-Speed Switching) หรือคุณสมบัติป้องกันในตัว (ฺBuilt-In Protection Features) เหมาะสำหรับระบบควบคุมที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่

การใช้งาน : PLC, โมดูล I/O อุตสาหกรรม, การควบคุมมอเตอร์, บัสสื่อสารแบบแยกสัญญาณ

การใช้งานของออปโตคัปเปลอร์

• ระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมและระบบควบคุม : แยกสัญญาณ I/O ของ PLC, เซ็นเซอร์, ตัวควบคุมมอเตอร์ และรีเลย์ เพื่อป้องกันการรบกวนจากสัญญาณรบกวนและปัญหาลูปกราวนด์
• แหล่งจ่ายไฟและตัวแปลง :ให้การแยกฟีดแบ็กในสวิตช์โหมดแหล่งจ่ายไฟ, อินเวอร์เตอร์ และระบบ UPS เพื่อความเสถียรและปลอดภัยในการใช้งาน
• อุปกรณ์การสื่อสารและอินเทอร์เฟซข้อมูล : ให้การแยกสัญญาณแบบ Galvanic สำหรับ RS-232, RS-485, CAN Bus และสายการสื่อสารดิจิทัล เพื่อป้องกันการกระชากและความแตกต่างของศักย์กราวนด์
• การแยกสัญญาณสำหรับความปลอดภัยในอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ใช้ไฟ :แยกแรงดันอันตรายออกจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถเข้าถึงได้จากผู้ใช้งาน พบได้บ่อยในเครื่องใช้ไฟฟ้า, เครื่องชาร์จ, เครื่องมืออุตสาหกรรม และระบบพลังงานอัจฉริยะเป็นการปฏิบัติตามมาตรฐาน IEC/UL
• อุปกรณ์ทางการแพทย์ :เพิ่มความปลอดภัยของผู้ป่วยโดยการแยกไฟฟ้าอย่างเคร่งครัดระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับผู้ป่วยและอุปกรณ์การตรวจวัด ตามข้อกำหนดความปลอดภัยทางการแพทย์
• การลดสัญญาณรบกวนและป้องกันปัญหาลูปกราวนด์ :มีความสำคัญในระบบการวัดที่ละเอียด, เครื่องมือวัด และวงจรเสียงที่สัญญาณไฟฟ้ารบกวนหรือปัญหากราวนด์อาจทำให้สัญญาณบิดเบือน

การเลือกใช้ออปโตคัปเปลอร์

วิธีเลือกออปโตคัปเปลอร์ควรพิจารณาความต้องการของวงจรไฟฟ้าที่จะใช้งาน เช่น

• แรงดันไฟฟ้าและกระแสที่ใช้ : สามารถรองรับแรงดันและกระแสที่เหมาะสมกับการใช้งาน
• ประเภทของสัญญาณไฟฟ้า : ควรเลือกให้เหมาะสมกับประเภทของสัญญาณที่ใช้ในวงจร เช่น สัญญาณดิจิทัลหรือสัญญาณแอนะล็อก
• จำนวนขา : หากต้องมีการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนและหลายช่องทาง สามารถเลือกใช้ ออปโตคัปเปลอร์ 4, 8, 6 หรือ 16ขาตามความเหมาะสม

เลือกซื้อออปโตคัปเปลอร์คุณภาพเยี่ยมที่ RS

หากคุณกำลังมองหาออปโตคัปเปลอร์ (Optocoupler) ที่มีคุณภาพสูง สำหรับใช้ในงานอุตสาหกรรม สามารถเลือกซื้อได้ที่ RS เราเป็นผู้นำด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบไฟฟ้า เราคัดสรรสินค้าหลายประเภทที่รองรับการใช้งาน ทั้งออปโต 817, Optocoupler Transistor, Dual Optocoupler IC และ High-speed Optocoupler ทั้งราคาปลีกและราคาส่ง จากหลากหลายแบรนด์ชั้นนำที่รับรองคุณภาพ เช่น Vishay, onsemi, Broadcom และแบรนด์อื่น ๆ

เลือกซื้อออปโตคัปเปลอร์จากเราได้ง่าย ๆ บนเว็บไซต์ตลอด 24 ชั่วโมง พร้อมบริการจัดส่งทั่วประเทศ และหากคุณต้องการคำแนะนำเพิ่มเติมในการเลือกออปโตคัปเปลอร์ที่เหมาะสมกับการใช้งาน สามารถติดต่อผู้เชี่ยวชาญด้านผลิตภัณฑ์ของเราได้เลย