اپتوکوپلر PC817 پکیج SMD

اپتوکوپلر PC817 | معرفی کامل، عملکرد، پایه‌ها، کاربردها و خرید با بهترین قیمت

در طراحی و ساخت مدارهای الکترونیکی، به‌ویژه در جایی که نیاز به جداسازی الکتریکی (Galvanic Isolation) وجود دارد، از قطعه‌ای بسیار کاربردی به نام اپتوکوپلر (Optocoupler) استفاده می‌شود. در میان مدل‌های مختلف اپتوکوپلر، PC817 از شناخته‌شده‌ترین و پراستفاده‌ترین مدل‌های بازار است.

با قابلیت انتقال سیگنال از طریق نور، اندازه کوچک، قیمت مناسب و پشتیبانی از برندهای معتبر، این قطعه در پروژه‌های دانشجویی، صنعتی و محصولات تجاری گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله به‌صورت کامل و کاربردی اپتوکوپلر PC817 را از لحاظ عملکرد، مشخصات، نحوه اتصال و کاربرد بررسی می‌کنیم.

اپتوکوپلر PC817 چیست و چگونه کار می‌کند؟

اپتوکوپلرها برای جداسازی الکتریکی بین دو مدار با ولتاژهای مختلف استفاده می‌شوند. اساس کار آن‌ها تبدیل سیگنال الکتریکی به نور توسط یک فرستنده (معمولاً LED مادون قرمز) داخلی، و سپس دریافت همان نور توسط گیرنده (فتو ترانزیستور) است. این طراحی باعث می‌شود که بدون اتصال مستقیم الکتریکی، سیگنال از بخش کنترلی به بخش قدرت منتقل شود.

در مدل PC817، با اعمال ولتاژ و جریان به پایه‌های LED داخلی، فتوترانزیستور به حالت هدایت می‌رود و جریان از خروجی عبور می‌کند. این رفتار درست مانند یک سوییچ نوری است که وقتی روشن می‌شود، سیگنال خروجی مدار را فعال یا غیرفعال می‌کند.

مشخصات فنی اپتوکوپلر PC817

برای انتخاب صحیح قطعه در طراحی، آشنایی دقیق با مشخصات فنی ضروری است. جدول زیر اطلاعات تکمیلی در مورد اپتوکوپلر PC817 را ارائه می‌دهد:

استفاده از برندهای معتبر و نمونه‌های اورجینال این قطعه، تضمین‌کننده عملکرد مطمئن و پایدار آن در مدار است.

پایه‌های اپتوکوپلر PC817 و روش اتصال

اپتوکوپلر PC817 دارای ۴ پایه است. پایه‌های ۱ و ۲ مربوط به LED داخلی و پایه‌های ۳ و ۴ مربوط به ترانزیستور خروجی هستند. پایه ۱ ورودی ولتاژ مثبت (آنود) و پایه ۲ منفی (کاتد) است. پایه ۳ امیتر (خروجی منفی) و پایه ۴ کلکتور (خروجی مثبت) محسوب می‌شود.

برای کنترل این قطعه، یک مقاومت سری با LED در ورودی قرار داده می‌شود. هنگامی که LED داخل اپتوکوپلر روشن شود، خروجی ترانزیستوری به سرعت هدایت می‌شود و می‌تواند به پایه دیجیتال میکروکنترلر یا فرمان‌دهنده فرمان دهد.

در مداراتی که با ولتاژ مستقیم ۵ ولت یا ۳.۳ ولت سروکار دارند، استفاده از اپتوکوپلر با مقاومت 220 تا 330 اهم در ورودی پیشنهاد می‌شود که ولتاژ LED را تثبیت و نور کافی برای هدایت فتوترانزیستور فراهم می‌کند.

کاربردهای اپتوکوپلر PC817 در مدارهای الکترونیکی

PC817 در بسیاری از صنایع و کیت‌های آموزشی استفاده می‌شود. این قطعه در طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ، راه‌اندازی رله یا کنتاکتور، ایزولاسیون سیگنال‌های دیجیتال بین دو بخش مدار، درایور موتورهای DC و کنترل سیستم های ولتاژ بالا از طریق میکروکنترلر نقش کلیدی دارد.

در بسیاری از پروژه‌های مبتنی بر آردوینو، ESP32 و رزبری‌پای نیز از PC817 به‌عنوان یک رابط ایزوله‌کننده برای جلوگیری از آسیب به MCU استفاده می‌شود. همچنین در مدارات حفاظت ولتاژ، تبدیل سطوح منطقی و مدارهای صوتی برای جلوگیری از ایجاد نویز نیز این اپتوکوپلر عملکرد مؤثری دارد.

بررسی عملکرد و نحوه تست PC817 با مولتی‌متر

برای تست این قطعه، ابتدا باید قسمت ورودی LED بررسی شود. پراب قرمز مولتی‌متر را به پایه ۱ و پراب مشکی را به پایه ۲ متصل کنید. اگر مولتی‌متر روی حالت دیود تنظیم شده باشد، باید ولتاژ فوروارد بین ۱.۲ تا ۱.۴ ولت نمایش داده شود. سپس با قرار دادن ولتاژ مناسب روی پایه‌های LED و بررسی هدایت مدار در خروجی، سالم بودن فتوترانزیستور بررسی می‌شود.

وقتی جریان به LED اعمال شود، ترانزیستور با مقاومت کمی بین پایه‌های کلکتور و امیتر (پایه‌های 4 و 3) هدایت می‌شود و این تغییر توسط مولتی‌متر یا منبع تغذیه قابل اندازه‌گیری خواهد بود.

این تست برای شناخت اپتوکوپلرهای معیوب یا سوخته بسیار حائز اهمیت است، مخصوصاً زمانی که قطعه‌ای روی برد دارای آسیب پنهان باشد.

تفاوت PC817 با مدل‌های مشابه

PC817 بسته به برند و سری تولید، ممکن است تحت کدهای دیگری مانند PC817B یا PC817C نیز عرضه شود. این کدها معمولاً به سطح بهره نوری (CTR – Current Transfer Ratio) اشاره دارند. مدل‌هایی مثل 4N35 یا TLP521 عملکرد نسبی مشابهی دارند اما ممکن است در پکیج، توان کاری، ولتاژ جداسازی یا جریان خروجی تفاوت‌هایی داشته باشند.

در صورتی که در مدار به جریان خروجی بیشتر، سرعت سوئیچینگ بالاتر یا تحمل ولتاژ بیشتر نیاز باشد، باید از مدل‌هایی صنعتی‌تر استفاده کرد.

پاسخ به برخی سوالات رایج درباره اپتوکوپلر PC817

اپتوکوپلر PC817 اگرچه قطعه‌ای ساده به نظر می‌رسد، اما سوالات زیادی درباره نحوه عملکرد و استفاده از آن برای کاربران تازه‌کار یا طراحان پروژه‌ها وجود دارد. برای مثال:

1. آیا PC817 خروجی آنالوگ دارد؟
   خیر. خروجی آن ترانزیستوری است و به صورت سوئیچ دیجیتال عمل می‌کند.
2. می‌توان از آن برای راه‌اندازی بارهای القایی مانند رله استفاده کرد؟
   بله، اما تنها در صورت استفاده به‌همراه ترانزیستور قدرت یا درایور مناسب. زیرا خروجی PC817 توان هدایت مستقیم رله را ندارد.
3. ولتاژ مجاز بین ورودی و خروجی چقدر است؟
   در نسخه‌های اورجینال تا ۵۰۰۰ ولت جداسازی مجاز دارند. در بازار نسخه‌هایی با جداسازی بین ۲۵۰۰ تا ۳۵۰۰ ولت نیز مرسوم هستند.
4. آیا PC817 برای انتقال سیگنال فرکانس‌ بالا مناسب است؟
   خیر. این قطعه برای کاربردهای سرعت پایین تا متوسط طراحی شده است. برای فرکانس‌های بالا بهتر است از اپتوکوپلرهای سری ACPL یا HCPL استفاده شود.

خرید اپتوکوپلر PC817؛ از کجا تهیه کنیم؟

برای خرید اپتوکوپلر PC817 توصیه می‌شود از فروشگاه‌های تخصصی قطعات الکترونیکی خرید کنید و برندهای معتبر را انتخاب نمایید. فروشگاه‌هایی که مشخصات دقیق، تصویر واقعی، بسته‌بندی صنعتی و مشاوره تخصصی ارائه می‌دهند می‌توانند انتخاب بهتری باشند.

فروشگاه ولتاتک، با عرضه مستقیم و عمده اپتوکوپلرهای برند اصلی با قیمت رقابتی، این قطعه را به صورت تکی و عمده برای پروژه‌های صنعتی و آموزشی فراهم کرده است.

نتیجه‌گیری

اپتوکوپلر PC817 یک قطعه ساده، اقتصادی و بسیار پرکاربرد برای انتقال ایزوله سیگنال‌های دیجیتال بین بخش‌های مختلف مدار است. با استفاده از این قطعه، می‌توان امنیت الکترونیکی، محافظت از میکروکنترلرها و استحکام مدار در برابر اختلالات الکترومغناطیسی یا شوک‌های ولتاژی را افزایش داد.

اگر پروژه‌ای طراحی می‌کنید که در آن سیگنال کنترلی باید کاملاً از مدار قدرت جدا بماند، بدون شک اپتوکوپلر PC817 یکی از بهترین گزینه‌ها است.