フォトカプラを挟んでLチカ

今回は家に転がっていたフォトカプラを使い絶縁した状態でのLチカをやってみたいと思います。

フォトカプラとは電気信号を光に変換して絶縁処理をするための電子部品です。

基本構成はこのようになっています。

左側のLEDで出た光を右側のフォトトランジスタで受け取り、電気を流す。

もし左側のLED側に過電圧などが流れてもLEDが壊れるだけで右側の回路の影響が少なくなる。そんな電子部品です。

主にPLCなど信頼性が必要なモノなどに使用されています。

今回はフォトカプラ・フォトリレーであるTLP222Aを使用します。

回路図は下のようになります。

上のように配線してみます。

抵抗についての計算をやっていきます。

R2はLEDを点灯させるだけのため1kΩで良いと思います。

ただしR1は適切に選ぶ必要があります。(適当ではおそらくだめです)

発光側はLEDのため抵抗を挟む必要があるのです。

求め方の詳しい記事を下に貼り付けて置きます。

まず推奨動作条件を見ます。

今回は発光側の順電流が欲しいため、標準の7.5mAを採用します。

次に順方向電圧が欲しいため、電気的特性を見ます。

今回は順電圧と記載されていますが、これは順方向電圧と同じ意味合いです。

これも標準の1.15Vを採用します。

これで電源電圧 E = 5V 順方向電流 If = 7.5mA 順方向電圧 Vf = 1.15Vと出そろいました。

これらを式に当てはめて計算すると

R = (E – Vf) ÷ If = (5 – 1.15) ÷ 7.5m = 513.3Ωとなりました。

残念ながら513Ωは手持ちにないため今回は510Ωとしてやってみようと思います。

ブレッドボードに組んだ画像は下のようになりました。

黄色い線は信号線です。

動作しました。

OFF時の画像です。

ON時の画像です。

フォトカプラは最初の方で絶縁できると言いましたが、上の実験ではGNDは共通になっており、絶縁はできていません。次はGNDを共通にしないでやってみようと思います。

上の電源ラインには9V 下の電源ラインはArduinoの電源である5Vが流れています。

もちろんGNDは共通していません。

このような回路でも、もちろん点灯させることができます。

このようにフォトカプラは電源が別々でも光らせる事ができます。

電源が完全に別になっていれば、モータなどのノイズ対策で使用することもできます。

(GNDが共通になっていると、あまり効果がないらしいですが…）

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