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1) IC
2) Diode
3) Relay
4) Resister
5) Condenser
6) Transistor
7) Photo Coupler |
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PHOTO COUPLER란? |
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Photo coupler는 발광소자와 수광소자를 조합시켜 하나의 소자를
구성한 광결합소자 이다. 이것에 의해 입력측과 출력측은 전기적으로 절연되고 광에의한 신호가 전송된다.
이런장점을 이용해 일반적으로는 회로간의 절연 인터페이스, 마이크로 프로세서의 중앙 제어장치 와 단말기기의
신호전송등에 사용하고 있지만 Photo coupler의 다른 본래의 특징은임피던스의 부정합해소,입력
간의 절연능력 향상, 유도기전력의 헤소, 노이즈 차단의용이성등이 있다.
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특성 |
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일반적으로 포토 커플러의 발광소자에는 고출력의 갈륨비소(GaAs)적외발광다이오드가
수광 소자에는 고감도의 실리콘 포토 트랜지스터등이 쓰인다. 그림1 에 그 기본회로 를 나타낸다.
DIP (Dual Inline Package) Type의 경우 그림2 처럼 적외발광다이오드CHIP과
포토트랜지스터 CHIP을 대향시켜 CHIP과의 사이에 투명실리콘 수지를 충진하고 최종적으로 흑색수지를
Transfer - mold 한다고 하는 2종류의 수지에의한 이중구조를 취한다.또 그외에 발광,
수광측 각각의 단체소자를 사용해 casing한 type과 발광소자, 수광소자를 광 화이버 로 접속시킨
type등이 있다. 예를들면 전자로는 온도보상 아날로그커플러로써, 고출력 적외발광다이오드 1개와
고속 포토다이오드 2개를 조합한 type이 있다.후자의 경우 (FC-101) 가시광 발광 다이오드와
고속 PIN Photodiode(HPI-23F) 를 조합시켜광 화이버로 접속한것으로 광 스위칭 신호를
고속으로 전송함과 동시에 그 전송 거리를 조절하는것이 가능하다. (그림3)
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특징 |
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1) 절연내압 (Viso)
Photo coupler, 특히DIP Type의 경우 전위가 다른 회로간의 신호전달, 노이즈차단등에
사용 하는 일이 많기때문에 내외부전위 , 내 노이즈성능이 대단히 중요하다. 그렇기때문에 입출력
간 절연 내압(Viso)은 포토 커플러를 선택상의 중요한 정격의 하나이다. 일단, 절연파괴가
일어나면 소자 의 파괴, 나아가 시스템전체에 오동작을 일으켜버린다. 높은 전위차가 발생 하는경우에
사용할 때는 그 전위차에 충분히 여유를 주어 고내압의포토 커플러를 선택할 필요가있다.
2) 변환효율
변환효율(CTR : Current Transfer Ratio)은 입력(순전류 : IF)에 대한
출력 (콜렉터 전류 : IC)의 비율로 다음식으로 표현된다.
CTR = IC / if(×100 (%)
CTR은 if(조건에 의존하지만 그 분포는 일반적으로 트랜지스터 출력으로 50 ~300%로 되어있다.
고변환효율이 요구되는 경우는 포토다링톤출력의 포토 커플러가 있지만 이경우 응답속도가 둔해진다.
포토 커플러는 연속해서 장시간 사용하면 발광출력이 저하할 경우가 있으므로 설계후 CTR은 30%
이상의 여유를 줄 필요가 있다.
3) 응답특성
포토 커플러의 응답속도는 주로 출력측의 소자에따라 결정된다. 포토 다링톤 출력으로는 전술
한바와 같이 변환효율은 크게되지만 반면 응답속도가 둔화된다.한편 PIN 포토 다이 오드로 수광하면
응답속도는 빨라지지만 변환효율은 떨어진다. 또 응답시간은 입력순전류 (IF)와 부하 저항 (RL)에따라
변화한다. 특히 RL에대한 의존성이 높고 회로설계시에는 고려해둘 필요가 있다.
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자료발췌 : 국제테크노정보연구소
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