Cómo Funcionan los Optoacopladores

Mentalidad De Ingeniería

23 May 202118:07

Summary

TLDREste vídeo educativo explica cómo funcionan los optoacopladores, componentes electrónicos que permiten controlar circuitos y transferir señales entre ellos sin conexión eléctrica directa. Se detallan sus partes, cómo diseñar circuitos básicos con phototransistores y la importancia de su aislamiento para proteger circuitos. Además, se explora la tecnología de semiconductores en su fabricación y se presentan ejemplos prácticos de circuitos con LDR, LED y fototransistores, incluyendo la utilización de emisor y receptor de infrarrojos para control remoto.

Takeaways

😀 Los optoacopladores son componentes electrónicos que permiten controlar circuitos y están integrados con un aspecto similar a un relé de estado sólido.
🔌 Un optoacoplador tiene cuatro terminales: el ánodo, cátodo, colector y emisor, y una ranura circular para identificar las terminales.
📄 El número de parte en el cuerpo del optoacoplador se utiliza para identificar el tipo de dispositivo y encontrar la hoja de datos del fabricante.
🔄 Funcionan interconectando dos circuitos electrónicos separados, permitiendo que el circuito 1 controle al circuito 2 sin una conexión eléctrica directa.
🛡️ Los dos circuitos están aislados electrónicamente, lo que previene que picos de voltaje y ruido en un circuito afecten al otro.
🚫 Solo permiten que los electrones fluyan en una dirección debido a los materiales semiconductores en su interior.
🔧 Se pueden ampliar las capacidades del dispositivo añadiendo componentes adicionales, como un transistor a la salida del circuito 2.
👀 El símbolo de un optoacoplador en un circuito incluye un LED de la izquierda y un transistor de la derecha, siendo este último una versión modificada conocida como fototransistor.
💡 El fototransistor actúa como receptor y se enciende cuando la luz emitida por el LED llega a él, permitiendo que fluya la corriente en el circuito principal.
🔬 Dentro del fototransistor, diferentes capas de materiales semiconductores (tipo n y tipo p) crean una barrera eléctrica que se rompe con la exposición a la luz, permitiendo el flujo de corriente.

Q & A

¿Qué son los optoacopladores y para qué se utilizan?
-Los optoacopladores son componentes electrónicos integrados que permiten controlar circuitos y transferir señales entre dos circuitos electrónicos separados, manteniendo una aislación eléctrica entre ellos.
¿Cuáles son las funciones de los terminales en un optoacoplador?
-En un optoacoplador, el terminal 1 es el ánodo, el 2 es el cátodo, el 3 es el colector y el 4 es el emisor. Estos terminales permiten la conexión y el control de los circuitos electrónicos.
¿Cómo identifican las diferentes terminales en un optoacoplador?
-Las terminales en un optoacoplador se identifican a través de una pequeña ranura circular en el cuerpo junto a la terminal 1 y también por el número de parte impreso en el cuerpo del dispositivo.
¿Qué es un fototransistor y cómo funciona?
-Un fototransistor es una versión modificada de un transistor que actúa como receptor. Bloquea la corriente en el circuito principal a menos que esté expuesto a la luz, lo que lo enciende y permite que fluya la corriente.
¿Cómo se controla la corriente en un circuito utilizando un optoacoplador?
-Se controla la corriente en un circuito utilizando un optoacoplador encendiendo y apagando el LED interno, que a su vez activa o desactiva el transistor, permitiendo o bloqueando la corriente en el circuito secundario.
¿Qué es una LR y cómo varía su resistencia con la luz?
-Una LR, o resistencia dependiente de la luz, es un componente que cambia su resistencia en función de la luz a la que está expuesta. Tiene una resistencia alta en la oscuridad y baja en la luz brillante.
¿Cómo se calcula la resistencia necesaria para un LED en un circuito?
-Para calcular la resistencia necesaria para un LED, se resta la caída de voltaje del LED de la fuente de alimentación y se divide entre la corriente que consume el LED.
¿Qué es un emisor y receptor de infrarrojos y cómo se utilizan en un circuito?
-Un emisor de infrarrojos es un LED que emite luz infrarroja indetectable por el ojo humano. Un receptor de infrarrojos es un sensor que detecta la luz infrarroja. Se utilizan juntos en un circuito para activar o desactivar el circuito mediante la emisión y detección de luz infrarroja.
¿Cómo se evita que la luz ambiental active un circuito que utiliza un emisor y receptor de infrarrojos?
-Para evitar que la luz ambiental active un circuito que utiliza un emisor y receptor de infrarrojos, se pueden utilizar piezas de cinta adhesiva para bloquear la luz ambiental y mantener el receptor en un estado inactivo hasta que se active el emisor.
¿Qué es un optoacoplador PEZ de 817 y cómo se configura en un circuito?
-Un optoacoplador PEZ de 817 es un dispositivo que utiliza un LED interno para controlar un transistor foto. En un circuito, se configura con una fuente de alimentación, un interruptor para controlar el circuito y un LED rojo para indicar cuando está activado, además de las resistencias necesarias para la corriente adecuada.

Outlines

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💡 Funcionamiento y diseño de optoacopladores

Este párrafo explica el uso y la estructura de los optoacopladores, componentes electrónicos que permiten controlar circuitos a través de la emisión de luz. Se describen las distintas terminales y cómo se utilizan para conectar dos circuitos electrónicos separados. Además, se menciona su capacidad para aislar electronicamente los circuitos, lo que protege de interferencias y mejora la eficiencia del dispositivo. Se detalla cómo se puede mejorar su funcionamiento añadiendo componentes adicionales como transistores.

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🔬 Detalles de los fototransistores y su funcionamiento

En este segmento se profundiza en cómo funciona el fototransistor, una versión modificada de un transistor que utiliza la luz para controlar el flujo de corriente. Se explican los materiales semiconductores y cómo la luz afecta a los electrones en el material para permitir el paso de la corriente. También se menciona cómo los fototransistores pueden usarse para controlar circuitos secundarios con una luz dirigida.

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🛠 Construcción de un circuito con LDR y LED

Este párrafo detalla el proceso de construcción de un circuito que utiliza un LED blanco y un LDR (Resistencia dependiente de la luz). Se calcula la resistencia necesaria para que el LED funcione correctamente y se explica cómo se conecta todo en el circuito. Además, se describe cómo se puede modificar el brillo del LED cambiando la resistencia y se incluyen los cálculos para verificar que el circuito funcionará como se espera.

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🔄 Diseño de un circuito con emisor y receptor de infrarrojos

En este párrafo se describe cómo construir un circuito que utiliza un emisor y receptor de infrarrojos para controlar un LED rojo. Se calcula la resistencia y corriente necesarias para el funcionamiento del emisor y se explica cómo se conecta todo en el circuito. También se menciona cómo se puede verificar que el circuito esté funcionando correctamente al encender el LED rojo.

🔌 Creación de un circuito con optoacoplador 817

Este segmento explica cómo se construye un circuito utilizando un optoacoplador 817, incluyendo los cálculos de resistencia y corriente para el funcionamiento adecuado del dispositivo. Se describe el proceso de conexión de los componentes y cómo se puede verificar que el circuito funcione correctamente al encender un LED rojo que indica el estado del circuito.

Mindmap

Keywords

💡Optoacopladores

Los optoacopladores son componentes electrónicos integrados que permiten la interconexión de dos circuitos electrónicos separados de forma que uno pueda controlar al otro sin una conexión directa. Sirven para aislar electrónicamente los circuitos, lo que evita que picos de voltaje o ruido en un circuito afecten al otro. En el guion, se menciona que se utilizan para controlar circuitos y se explica cómo funcionan y diseñar circuitos con ellos.

💡Transistor foto

El transistor foto es una versión modificada de un transistor que utiliza la luz para controlar la corriente. En el guion, se describe cómo funciona el transistor foto dentro de un optoacoplador, bloqueando la corriente en el circuito principal a menos que esté expuesto a la luz, lo que permite controlar un circuito secundario solo con un haz de luz.

💡LED

Un LED, o diodo emissor de luz, es un semiconductor que emite luz cuando fluye una corriente eléctrica a través de él. En el guion, se usa un LED para iluminar y controlar el transistor foto dentro del optoacoplador, así como para indicar el estado de los circuitos en los ejemplos dados.

💡Resistencia dependiente de la luz (LDR)

La resistencia dependiente de la luz, o LDR, es un componente que cambia su resistencia en función de la cantidad de luz a la que está expuesto. En el guion, se utiliza un LDR en un circuito para demostrar cómo la luz puede afectar el flujo de corriente y, por ende, el funcionamiento de un circuito.

💡Emisor de infrarrojos

Un emisor de infrarrojos es un dispositivo que emite luz en el rango de las ondas infrarrojas, que son invisibles para el ojo humano. En el guion, se utiliza un emisor de infrarrojos en lugar de un LED visible para controlar un circuito, mostrando cómo se pueden usar las ondas de luz que no pueden ser vistas para transmitir señales.

💡Receptor de infrarrojos

Un receptor de infrarrojos es un dispositivo que detecta la luz infrarroja y puede activar un circuito o un dispositivo en respuesta. En el guion, se utiliza un receptor de infrarrojos para detectar la luz emitida por el emisor de infrarrojos y activar un circuito secundario.

💡Aislamiento eléctrico

El aislamiento eléctrico es la separación de dos circuitos para evitar que la corriente fluya entre ellos y para proteger contra sobrecargas o interferencias. En el guion, se destaca la importancia del aislamiento eléctrico en los optoacopladores para mantener la integridad de los circuitos.

💡Circuito primario y secundario

En el contexto de los optoacopladores, el circuito primario es el que controla y el secundario es el que es controlado. El guion explica cómo se conectan y se controlan estos dos circuitos a través de la luz emitida por un LED o un emisor de infrarrojos.

💡Transistor

Un transistor es un dispositivo semiconductor que actúa como un interruptor de corriente. En el guion, se describe cómo un transistor foto, una versión de un transistor, se enciende y permite el flujo de corriente en un circuito principal cuando es iluminado por un LED o un emisor de infrarrojos.

💡Semiconductor

Un semiconductor es un material que tiene una conductividad eléctrica intermedia entre un conductor y un aislante. En el guion, se mencionan los semiconductores en el contexto de cómo funcionan los transistores y los optoacopladores, permitiendo el flujo controlado de electrones con la ayuda de la luz.

Highlights

Los optoacopladores son componentes electrónicos integrados que permiten controlar circuitos.

Tienen una apariencia similar a relés de estado sólido con cuatro terminales.

Los terminales están identificados como ánodo, cátodo, colector y emisor.

El optoacoplador permite que un circuito controle a otro sin conexión eléctrica directa.

Los dos circuitos están aislados para protegerse de picos de voltaje y ruido.

Los materiales semiconductores permiten que los electrones fluyan solo en una dirección.

Los optoacopladores pueden ampliarse con componentes como transistores para controlar voltajes y corrientes mayores.

Existen varios modelos de optoacopladores, pero el video se centra en el modelo básico de photo transistor.

El photo transistor es una versión modificada de un transistor que actúa como receptor de luz.

El funcionamiento del photo transistor se basa en la emisión de luz por un LED que activa el transistor.

Los materiales semiconductores en el photo transistor tienen capas de tipo n y p que crean una barrera eléctrica.

La luz hace que los electrones atraviesen la barrera y se desarrolle una corriente.

Los semiconductores pueden actuar como aislantes y conductores dependiendo de la energía proporcionada.

Se explica el funcionamiento de un circuito que utiliza una resistencia dependiente de la luz y un LED blanco.

Se calcula la resistencia necesaria para que un LED rojo indique el funcionamiento del circuito.

Se discuten los usos de emisor y receptor de infrarrojos para evitar la activación por luz ambiental.

Se describe un circuito que utiliza un emisor de infrarrojos y su correspondiente receptor.

Se explica cómo se calcula la resistencia para un LED infrarrojo y su receptor.

Se presenta un circuito que utiliza un optoacoplador PEZ de 817 y se calcula la resistencia para su funcionamiento.

Se discute cómo se configura el lado secundario del optoacoplador PEZ de 817 para manejar corriente y voltaje específicos.

Se ofrecen consejos para seguir aprendiendo sobre ingeniería eléctrica y electrónica.