[포토커플러] 포토커플러란?

 

 

 

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 포토커플러란 소자에 대해 공부해보도록 하겠습니다.

학부생 때 많이들 사용해보셨나요?

저희 학교는 이 소자를 이용한 실습은 없었어서 일을 시작하고 나서야 처음 들어보았습니다..

같은 팀원에게 왜 이런것도 모르냐며 핀잔을 듣고는 했는데요.

알고보니 정말 많이 사용하기도 하고 쉬운 부품이라서 그러셨던 것 같네요.

 

 

1. 포토커플러(Photo Coupler)란?

 

 

사진 출처 : 디바이스마트 

 

포토커플러는 전기 신호를 빛으로 전달 시킬 수 있는 부품입니다.

포토커플러는 빛을 전달해주는 발광 다이오드(LED)와 스위치 역할을 해주는 트랜지스터로 구성됩니다.

 

초록색 박스가 한 패키지라고 생각하시면 됩니다.

예를 들어서 다이오드의 캐소드 부분은 그라운드를 애노드 부분에는 시그널을 넣어 

시그널이 High 일 때만 빛이 전달되어 TR이 스위치로서 동작하게 됩니다.

 

일반적으로 발광용 소자와 수광용 소자 사이에 고 절연물질을 넣어

광학적으로 결합해 접지 전위가 다른 회로 간의 신호 인터페이스로 사용합니다.

 

옵토커플러(Opto Coupler)라고도 불립니다.

 

 

 

2. 동작 원리

 

동작 원리는 위에 말씀드린 것과 크게 다르지 않습니다.

일반적인 트랜지스터를 생각해보시면 됩니다.

Base에 전류가 흐르면 Collector에서 Emitter로 전류가 흐르게 됩니다.

 

여기서 포토커플러는 Base에 전류가 흐르는 대신 LED의 광출력을 신호를

TR의 베이스로 보내서 스위치 역할을 하게 합니다.

 

그래서 PIN을 보면 베이스가 없는 것을 알 수 있습니다.

다이오드를 점등함으로써 트랜지스터의 베이스에 전류가 흐르고 TR이 동작하게 됩니다.

그래서 응답 속도가 매우 빠르다는 장점이 있습니다.

 

 

 

3. 용도

 

1. 첫번째로 전원이 다른 두 회로를 완전히 분리 시키는 것입니다.

 

발광 소자와 수광 소자 사이에는 절연 물질이 있기 때문에 전류가 흐르지 않습니다.

포토커플러는 LED와 TR에 서로 다른 그라운드를 연결할 수 있기 때문에

서로 다른 그라운드를 가지는 회로에서 시그널을 전달하는 경우에 사용됩니다.

예를 들어서 한 쪽은 Analog Gnd, 다른 한 쪽은 Digital Gnd가 될 수 있지요.

 

 

2. 두번째로 잡음에 강하게 됩니다.

LED와 TR사이는 광에 의해서만 신호가 전달되어 그라운드 라인을 통한 노이즈의 영향을 받지 않습니다.

 

 

오늘은 이렇게 포토커플러라는 소자에 대해 공부를 해보았습니다.

다이오드와 TR을 결합하여 한 패키지안에 넣을 생각은 대체 누가 한걸까요?

덕분에 회로 분리도 간단해지고 정말 유용하게 사용하고 있습니다.

저도 저런 아이디어를 가지는 엔지니어가 되고 싶네요

모두 수고하셨습니다.