Hoja de datos MOC3021:configuración y usos

Los circuitos a menudo necesitan formas intuitivas de cambiar la fuente de alimentación o proteger otros componentes de bajo voltaje. Por lo tanto, un pequeño componente de circuito conocido como optoacoplador es esencial. Transmite corriente eléctrica entre circuitos aislados. También se conoce como fotoacoplador o aislador óptico. Puede encontrar los dispositivos domésticos negros de cuatro o seis pines como su cargador. Por lo tanto, únase a nosotros para una mirada integral al optoacoplador y por qué es un componente electrónico tan valioso. Además, puede encontrar el IC y los detalles que lo acompañan en nuestro sitio web.

1. ¿Qué es un optoacoplador y cómo funciona?

Idealmente, un transistor típico solo permitirá el flujo de corriente una vez que ocurra la activación en el pin base. Sin embargo, si destapa cuidadosamente un transistor discreto, puede observar un pequeño flujo de corriente a través del pin del emisor. Por supuesto, eso es después de aplicar un voltaje al pin del colector.

Por lo tanto, la corriente fluirá aunque las piezas restantes sean materiales no conductores, como vidrio o plástico.

El voltaje perceptible no se debe a la aplicación de CA sino a los fotones en la base desnuda del transistor. Eso significa que la luz induce conductividad en el semiconductor, de ahí la existencia de fototransistores.

Además, los fototransistores son transistores de dos terminales (sin el pin base). También vienen en envases transparentes.

Comparativamente, parecen diodos y usan la luz como moneda base. También funcionan con fotodiodos para detectar un cambio de corriente en los dispositivos según la intensidad de la luz entrante.

En consecuencia, un ejemplo práctico son las aplicaciones de indicación de proximidad.

Un optoacoplador tiene dos partes para transmitir una señal eléctrica entre dos circuitos. Además, los dos circuitos están separados de la línea de CA para evitar descargas eléctricas, un proceso conocido como aislamiento.

(Representación de trabajo del optoacoplador)

Las dos partes del aislador óptico son; un diodo emisor de luz interno y un fototransistor que detecta la luz. Acto seguido, el cambio se produce en función de la intensidad de la luz entrante. Por lo tanto, un optoacoplador combina un fototransistor y un LED para controlar el voltaje de conmutación.

Eso explica cómo maneja un elemento de conmutación sin contacto físico.

Una entrada de corriente al acoplador enciende el LED, produciendo así una luz infrarroja proporcional al voltaje de entrada. Luego, el transistor comienza su proceso de funcionamiento normal al detectar la mañana.

Se puede conectar una resistencia externa a tierra para una velocidad de conmutación más rápida.

2. Entradas y salidas de optoacopladores

Generalmente, los optoacopladores constan de un diodo en la entrada y un elemento de conmutación en la salida.

El diodo es emisor de luz; sin embargo, no puede ver la luz debido a la caja del optoacoplador. Además, la luz del diodo es infrarroja, por lo que no es fácil de ver.

El diodo de luz funciona con la misma amplitud de voltaje que un LED típico.

El extremo de salida puede tener un transistor NPN, un TRIAC, un rectificador controlado por silicio o incluso una salida con capacidad lógica completa.

Dado que la corriente base en la salida es impulsada por la energía de la luz, por lo general es baja.

El bajo voltaje de salida base también ralentiza el tiempo de subida y bajada. Sin embargo, se puede usar una salida lógica y un optoacoplador de velocidades coincidentes para remediar esto. Sin embargo, hacerlo requerirá un voltaje de terminal de salida diferente.

（Diagrama de pines de un optoacoplador）

La principal ventaja de una salida de optoacoplador es que puede aislar el voltaje del voltaje de entrada. Así, actúa como un interruptor flotante, aunque no de calidad.

Por ejemplo, puede usar un transistor en el extremo inferior y agregar un pull-up. Cada vez que el diodo está encendido, activa el transistor para bajar el colector.

Además, un transistor en el extremo superior más una resistencia entre la tierra de salida y el emisor elevarían el emisor en la salida.

Sin embargo, los optoacopladores normales tienen un impulso base limitador que da como resultado una alta saturación de hasta un voltio completo. Las velocidades lentas de los optoacopladores y las características de voltaje de aislamiento son bucles de retroalimentación de fuente de alimentación eficientes.

Además, la clasificación actual no le permite suministrar energía como lo hace un generador.

Por otro lado, un optoacoplador puede transferir señales de manera eficiente entre circuitos sin la ayuda de controladores independientes.

3. Hoja de datos MOC3021: Características y especificaciones de MOC3021

Existe una versión del TRIAC de cruce por cero de optoacoplador, el MOC3021.

Sus diodos emisores de infrarrojos contienen arseniuro de galio y un interruptor de silicio bilateral.

Sus otras características son;

• Cuando el voltaje de CA pico es de 60 Hz durante 1 segundo, tiene un voltaje de sobretensión de aislamiento de 7500 Vac (pk).
• Un rango de temperatura ambiente (TA) de -40 a + 85 °C.
• Un rango de temperatura de almacenamiento (T stg) de -40 a +150 °C
• La disipación de potencia total (PD) con el TA a 25 °C es de 330 mW. La duración por encima de 25 °C es de 4,4 m/W °C
• Rango de temperatura de unión (TJ) OF -40 a 100 °C.
• La temperatura de soldadura (TL) durante 10 s es de 260 °C

4.Configuración de pines MOC3021

PIN	nombre de marcador	descripción
1	Ánodo (A)	Pin de ánodo LED IR. Se conecta a la entrada lógica
2	Cátodo (C)	pin de cátodo LED IR
4	Terminal principal TRIAC 1	extremo TRIAC dentro del IC
6	Terminal principal 2 del TRIAC	Otro extremo TRIAC dentro de IC

Los pines 3 y 5 no tienen conexión.

5. Hoja de datos MOC3021: Dónde usar el optoacoplador de fototransistor MOC3021

El MOC3021 es una opción para un optoacoplador que controla las aplicaciones de CA a través de una corriente continua. Pero, las temperaturas de funcionamiento en cargas altas afectan el rendimiento del circuito. Afortunadamente, el MOC3021 puede soportar altas temperaturas, manteniendo así la calidad de vida del optoacoplador.

Dado que un TRIAC impulsa su salida, puede causar una carga de 100 V. Eso, sumado al hecho de que el TRIAC funciona en ambas direcciones, facilita el control de las cargas de CA.

Las capacidades de cruce por cero le permiten evitar daños debido a picos de tensión directos. Lo hace iniciando la conducción de CA. Sin embargo, eso es después de que la onda de CA llega a 0 V cuando se enciende solo por primera vez. Los tiempos de subida y bajada decentes también permiten controlar el voltaje de salida.

Por lo tanto, el MOC3021 es ideal para controlar cargas de voltaje de CA más grandes en controladores digitales como MCU/MPU.

Dado que es posible controlar la salida, también es posible mantener la intensidad de luz/velocidad de un motor de CA.

Aquí hay un video de un proyecto relacionado con el optoacoplador.

6. Hoja de datos MOC3021: Cómo usar MOC3021

La limitación de corriente del MOC3021 no le permite manejar cargas de voltaje directamente. Al igual que un TRIAC, requiere otro interruptor de alimentación que proporcione suficiente corriente para mover las cargas.

En particular, en esta configuración, el optoacoplador actúa como un controlador.

Además, el MOC3021 cambia las cargas encendiendo o apagando el LED. Alternativamente, las señales PWM también pueden ayudar a cambiar el LED, por lo tanto, el TRIAC. Una vez que el TRIAC está encendido, puede controlar el brillo y la velocidad de la carga.

La velocidad de conmutación del fotoacoplador es un factor esencial cuando se conmutan cargas de CA. La velocidad depende de la amplitud de tensión y de la temperatura ambiente de funcionamiento del fotoacoplador.

（Diagrama de interfaz MOC3021）

7. Aplicaciones de la hoja de datos MOC3021

El uso general del MOC3021 es controlar un aparato de CA. Por lo tanto, es útil en;

• Control de alimentación CA/CC
• Control de velocidad del motor de CA
• Atenuadores de luz de CA
• Luces estroboscópicas
• Uso de MCU/MPU para controlar cargas de CA
• Circuitos de acoplamiento de ruido

（Luces estroboscópicas de sirena )

8. Hoja de datos MOC3021: El equivalente MOC3021

Alternativamente, se pueden usar los siguientes optoacopladores como reemplazo del MOC3021.

• FOD3180 (MOSFET de alta velocidad)
• MCT2E (transistor distinto de cero)
• MOC3041 (TRIAC sin paso por cero) 

Conclusión

Un optoacoplador es un dispositivo emocionante, especialmente su implementación en varios dispositivos. Con suerte, las ilustraciones anteriores mejorarán su comprensión del dispositivo. Si tiene consultas o necesita ayuda, comuníquese a través de nuestro sitio web.