Un optoacoplador, también llamado optoaislador o fotoacoplador, es un dispositivo que se usa principalmente para proteger circuitos sensibles contra los efectos de los transitorios eléctricos. A continuación leerá más sobre sus características, tipos y aplicaciones.
Conociendo el optoacoplador
Se trata de un componente electrónico capaz de transmitir una señal de un circuito eléctrico a otro, sin ningún contacto galvánico entre ellos. En su forma más simple, un optoacoplador combina un fotodiodo y un diodo emisor de luz o infrarrojo. Estos dos componentes están separados por un espacio simple u otra barrera transparente.
Un optoacoplador se parece más a cualquier circuito integrado. Se caracteriza por ser una caja cuadrada desde la cual se puede conectar un número variable de cables al circuito con el que opera el dispositivo.
La mayoría de los optoacopladores son digitales y solo pueden transmitir dos tipos de señales: «activa» o «inactiva». Los circuitos pueden diseñarse para que los optoacopladores puedan funcionar como dispositivos analógicos en ciertas circunstancias.
Fabricación
Existen varios tipos de optoacopladores disponibles en el mercado, incluidos los modelos antiguos que ya casi no se utilizan. Los primeros modelos fueron llamados fotoacopladores y utilizaron lámparas incandescentes como fuente de luz para gestionar la transmisión de señales eléctricas.
Las lámparas incandescentes requieren una cierta cantidad de corriente. En algunos casos, cuando un circuito no tiene la fuente de alimentación adecuada, se puede usar una lámpara de neón como sustituto de la lámpara incandescente.
Una de las limitaciones de estos primeros modelos proviene del retraso inherente en el encendido y apagado de las lámparas incandescentes. El advenimiento de los componentes LED ha resuelto este problema en gran medida, ya que pueden activarse mucho más rápido que una lámpara incandescente.
Estos primeros modelos fueron ampliamente utilizados en el sector de las telecomunicaciones, donde sus propiedades les dieron una gran utilidad. La resistencia de los optoacopladores puede ser muy variable, lo que los convierte en una solución ideal en compresores y otros dispositivos de uso común.
Debido a su latencia relativamente baja, los LED son opciones técnicas naturales para los optoacopladores. Estos tipos, denominados optoacopladores de diodo, utilizan componentes LED para generar luz, a menudo infrarrojos cercanos, y fotodiodos de silicio como elemento sensor.
Los optoacopladores más rápidos utilizan diodos PIN que mejoran en gran medida la reactividad del dispositivo. Algunos de estos dispositivos incluyen sus propios controladores LED y sus propios amplificadores de salida.
Los dispositivos fabricados de acuerdo con estas especificaciones se denominan optoaisladores de lógica completa. En estos dispositivos, todo el circuito constituye una unidad autónoma que integra todos los LED y sensores.
Velocidades y tipos
La capacidad de respuesta de un optoacoplador es un factor determinante para elegir los componentes que mejor se adapten a sus necesidades. Los diferentes modelos operan a velocidades variables, y dependiendo de la aplicación, algunos pueden responder mucho mejor que otros.
Los optoacopladores más lentos incluyen optoacopladores resistivos. Utilizan una lámpara de neón, una lámpara incandescente o un LED infrarrojo, como fuente de luz. Sus tiempos de respuesta son muy largos, pero aún se utilizan en varias aplicaciones.
Los optoacopladores triac y los rectificadores de silicona también son dispositivos lentos, aunque en algunos casos son un poco más rápidos que los optoacopladores resistivos. Usan LED como fuente de luz, y como un rectificador de silicona o un triac, como un sensor.
El siguiente nivel de velocidad más alto utiliza LED infrarrojos como fuente de luz. Los sensores son fototransistores de silicio bipolares o fototransistores Darlington. En términos de velocidad, estos modelos están en rango medio.
Los optoacopladores más rápidos utilizan LED infrarrojos como fuente de luz y fotodiodos de silicio como sensores. Al ofrecer tiempos de respuesta cortos, son lo suficientemente rápidos para aplicaciones digitales.