フォト カプラ 使い方。 フォトカプラはこうして使う

素子:フォトカプラ(オプトカプラ)

フォト カプラ 使い方

フォトカプラのCTRとは フォトカプラのCTRは入力順電流IFに対する出力コレクタ電流ICの比です。 CTRを見ることで入力順電流IFがどれくらい増幅されて出力コレクタ電流ICとなるかが分かるのです。 バイポーラトランジスタの直流電流増幅率 hFE であるベース電流IBに対するコレクタ電流ICの比と似たパラメータですね。 CTRはフォトカプラの重要なパラメータであり、回路の設計時には注意すべき項目です。 CTRが大きいほど、感度が高いフォトカプラとなります。 CTRの決まり方 フォトカプラのCTRは、主に次の要因によって決定します。 発光ダイオード(LED)の発光効率• 発光ダイオード-フォトトランジスタ間の光結合効率• フォトトランジスタの受光感度• CTRの特徴 CTRの値は一定ではなく、様々な条件によって変化します。 下記にCTRの特徴を示します。 ばらつきがある• 入力順電流IFの値によって変わる• 周囲温度の影響を受ける• 時間が経つと低下する• AC入力に対応したフォトカプラは正負でCTRが異なる 上記に示すように、フォトカプラのCTRには『ばらつき』があるし、条件によって変化します。 そのため、回路設計で使用するのに難しい部品の1つです。 上記の特徴を考慮してきちんと回路設計する必要があります。 何も考えずに適当に回路を設計すると、十分な出力コレクタ電流ICが流れず、その結果、回路が正常に動作しなくなる場合があります。 特徴1:ばらつきがある 上はエバーライト製フォトカプラ「EL816」のCTRです。 CTRにはばらつきがあります。 データシートには入力順電流IFの条件とコレクタエミッタ間電圧VCEの条件によるCTRの最小値と最大値が書いてあります。 ここでの注目は、フォトカプラにはばらつき具合によってランクがあることです。 そのため、フォトカプラを使用した回路を設計する際には、安定動作をさせるためにデータシートに記載されている推奨の入力順電流IFを流すように設計することをオススメします。 横軸の入力順電流IF mA は対数軸が多いですが、縦軸のCTRはデータシートによって対数軸の場合もあれば、通常の軸の場合もあります。 このグラフで分かることは、入力順電流IFが小さい時 小電流領域 と入力順電流IFが大きい時 大電流領域 でCTRの正負の傾きが異なることです。 小電流領域では傾きが正で大電流領域では傾きが負となります。 回路設計で注意するべきことは、小電流領域で使用する場合、入力順電流IFが小さくなると、CTRが低下します。 そのため、入力順電流IFが少し小さくなっただけで、出力コレクタ電流ICが大きく減少します。 したがって、小電流領域では、入力順電流IFを大きめに設計します。 一方、大電流領域で使用する場合、入力順電流IFを大きくしても、CTRが低下するので、出力コレクタ電流ICがあまり増えません。 したがって、大電流領域では、入力順電流IFを小さめに設計します。 特徴3:周囲温度の影響を受ける 一般的に、入力側のLEDの発光効率は負の温度係数、出力側のフォトトランジスタの電流増幅率は正の温度係数を持っています。 そのため、フォトカプラのCTRはこの2つの温度特性が合成された特性となります。 特徴4:時間が経つと低下する フォトカプラのCTRを決める1つの要因「入力側のLEDの発光効率」が低下するため、CTRは時間が経つと低下します。 低下具合ですが、一般的に、入力順電流IFが大きいほど、周囲温度が高いほど早く低下します。 一般的な半導体と異なり、フォトカプラの寿命は、CTRの低下によって決まります。 特徴5:AC入力に対応したフォトカプラは正負でCTRが異なる AC入力対応フォトカプラの場合には、入力側に2個の発光ダイオード LED があるので、正負同じ大きさの交流電流を入力しても、CTRは入力順電流IFの極性ごとに異なります。 AC入力対応フォトカプラでは、CTRが正負で2つ記載してあるので、きちんと確認しましょう。

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フォトカプラのCTRとは フォトカプラのCTRは入力順電流IFに対する出力コレクタ電流ICの比です。 CTRを見ることで入力順電流IFがどれくらい増幅されて出力コレクタ電流ICとなるかが分かるのです。 バイポーラトランジスタの直流電流増幅率 hFE であるベース電流IBに対するコレクタ電流ICの比と似たパラメータですね。 CTRはフォトカプラの重要なパラメータであり、回路の設計時には注意すべき項目です。 CTRが大きいほど、感度が高いフォトカプラとなります。 CTRの決まり方 フォトカプラのCTRは、主に次の要因によって決定します。 発光ダイオード(LED)の発光効率• 発光ダイオード-フォトトランジスタ間の光結合効率• フォトトランジスタの受光感度• CTRの特徴 CTRの値は一定ではなく、様々な条件によって変化します。 下記にCTRの特徴を示します。 ばらつきがある• 入力順電流IFの値によって変わる• 周囲温度の影響を受ける• 時間が経つと低下する• AC入力に対応したフォトカプラは正負でCTRが異なる 上記に示すように、フォトカプラのCTRには『ばらつき』があるし、条件によって変化します。 そのため、回路設計で使用するのに難しい部品の1つです。 上記の特徴を考慮してきちんと回路設計する必要があります。 何も考えずに適当に回路を設計すると、十分な出力コレクタ電流ICが流れず、その結果、回路が正常に動作しなくなる場合があります。 特徴1:ばらつきがある 上はエバーライト製フォトカプラ「EL816」のCTRです。 CTRにはばらつきがあります。 データシートには入力順電流IFの条件とコレクタエミッタ間電圧VCEの条件によるCTRの最小値と最大値が書いてあります。 ここでの注目は、フォトカプラにはばらつき具合によってランクがあることです。 そのため、フォトカプラを使用した回路を設計する際には、安定動作をさせるためにデータシートに記載されている推奨の入力順電流IFを流すように設計することをオススメします。 横軸の入力順電流IF mA は対数軸が多いですが、縦軸のCTRはデータシートによって対数軸の場合もあれば、通常の軸の場合もあります。 このグラフで分かることは、入力順電流IFが小さい時 小電流領域 と入力順電流IFが大きい時 大電流領域 でCTRの正負の傾きが異なることです。 小電流領域では傾きが正で大電流領域では傾きが負となります。 回路設計で注意するべきことは、小電流領域で使用する場合、入力順電流IFが小さくなると、CTRが低下します。 そのため、入力順電流IFが少し小さくなっただけで、出力コレクタ電流ICが大きく減少します。 したがって、小電流領域では、入力順電流IFを大きめに設計します。 一方、大電流領域で使用する場合、入力順電流IFを大きくしても、CTRが低下するので、出力コレクタ電流ICがあまり増えません。 したがって、大電流領域では、入力順電流IFを小さめに設計します。 特徴3:周囲温度の影響を受ける 一般的に、入力側のLEDの発光効率は負の温度係数、出力側のフォトトランジスタの電流増幅率は正の温度係数を持っています。 そのため、フォトカプラのCTRはこの2つの温度特性が合成された特性となります。 特徴4:時間が経つと低下する フォトカプラのCTRを決める1つの要因「入力側のLEDの発光効率」が低下するため、CTRは時間が経つと低下します。 低下具合ですが、一般的に、入力順電流IFが大きいほど、周囲温度が高いほど早く低下します。 一般的な半導体と異なり、フォトカプラの寿命は、CTRの低下によって決まります。 特徴5:AC入力に対応したフォトカプラは正負でCTRが異なる AC入力対応フォトカプラの場合には、入力側に2個の発光ダイオード LED があるので、正負同じ大きさの交流電流を入力しても、CTRは入力順電流IFの極性ごとに異なります。 AC入力対応フォトカプラでは、CTRが正負で2つ記載してあるので、きちんと確認しましょう。

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Googleフォトは何ができる?使い方を初心者向けに解説!

フォト カプラ 使い方

フォトカプラって何? フォトカプラの外観 フォトカプラは内部に発光素子と受光素子があるデバイスで、発光素子側に電圧を印加して光らせる事で、受光素子側が光を検知し、回路のオンオフを行う事ができます。 光でオンオフ制御を行うという事は、左側の回路と右側の回路は電気的に絶縁されているという事で、そ れぞれ独立した電源で駆動する回路間の相互の干渉を無くすことが出来ます。 また、片方が高圧電源であれば、その高圧からもう一方の回路を保護する役割もあります。 今回はこのフォトカプラを使って、ポンプへの電源供給を制御したいと思います。 フォトカプラの選定と設計の方法 フォトカプラでは左の回路でフォトカプラ内部にあるダイオードを光らせ、右側の回路のオンオフを制御します。 今回の僕の使い方は以下のような感じ。 フォトカプラの選定のポイント 今回僕が使用するポンプの動作条件は以下の通りです。 定格電圧 DC12V 動作電圧範囲 DC5V~12V 最大負荷電流 0. 35A 最大揚程 3m Raspberry PiやNefryBTで出力できるDV5Vでも動くんですが、ポンプの揚程が足りなかったら困ると思い、9V電池で動作させる計画。 Raspberry Piの5V端子はModel Bで700mA(0. 7A)まで対応しているようなので、使用する分には問題ないと思います。 選定のポイントは次の通り…かな?• ノーマリーオンorノーマリーオフ• 最大オン電流 ノーマリーオンorノーマリーオフ フォトカプラに電圧をかけない時の挙動がスイッチオフ状態(電圧をかけるとオン)ならノーマリーオフ、逆ならノーマリーオンを選びます。 最大オン電流 最大オン電流はフォトカプラがオンになったときに、どのくらいの電流まで耐えられるかを示します。 僕のポンプは、最大負荷電流が0. 35Aなので、フォトカプラのオン電流は0. 35Aを超えるものを選びましょう。 ぎりぎりよりは少し余裕を持たせた方がよいかと。 僕が選んだのは東芝セミコンダクター社のTLP222AFです。 秋月電子さんで100円(2017年10月時点)なり。 フォトカプラを使った電子回路の設計方法 それでは電子回路の設計に。 を見ると、純電流I Fを入力側に流せばよいという事が判ります。 その推奨動作条件は5~25mA(標準7. 5mA)とのことですが、今回は10mAで設計していきます。 なぜ10mAかというと、電気特性の目安がドキュメントに書いてあるからなんだけどね! TLP222AFのドキュメントから10mAの時、発行側に生じる純電圧が最小1. 0~最大1. 3Vとなることが確認できます。 これが非常に重要で、 入力電圧(V IN)から純電圧(V F)の最大値を引いた値を純電流IFで割って抵抗値を算出する必要があります。 僕は最初これを考慮せずに設計していたら上手く動作してくれませんでした。 僕のケースではNefry BTから3. この辺りのフォトカプラの設計方法については「」が判りやすかったです。 フォトカプラをブレッドボードに配置する場合の注意点 フォトカプラには 部品の向きがあります。 部品のデータシートをしっかりと読みましょう。 最終的に仕上がったもの 以上までの内容を踏まえて、以下の通り回路を作成し、無事に動作することを確認しました。 サムネイル画像にもなっている以下の画像のような回路で動作を確認しました。 本当は水を出すところまでやりたかったんだけど、ホースがまだ届いていなくて断念。 次回は自動散水機完成版の紹介をしたいなぁ。 ついに自動散水機できました。 あわせて読みたい 以上!.

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