Описание, характеристики, Datasheet и методы проверки оптронов на примере PC817.

В продолжение темы «Популярные радиодетали при ремонтах импульсных блоков питания» разберем еще одну деталь- оптопара (оптрон) PC817. Он состоит из светодиода и фототранзистора. Между собой электрически никак не связанны, благодаря чему на основе PC817 можно реализовать гальваническую развязку двух частей схемы — например с высоким напряжением и с низким. Открытие фототранзистора зависит от освещенности светодиодом. Как это происходит более подробно я разберу в следующей статье где в экспериментах подавая сигналы с генератора и анализируя его при помощи осциллографа можно понять более точную картину работы оптопары.

Еще в других статьях я расскажу о нестандартном использовании оптрона первая в роли , а во второй . И используя эти схемные решения соберу очень простой тестер оптопар. Которому не не нужны никакие дорогие и редкие приборы, а всего лишь несколько дешевых радиодеталей.

Деталь не редкая и не дорогая. Но от нее зависит очень многое. Она используется практически в каждом ходовом (я не имею ввиду каком нибудь эксклюзивном) импульсном БЛОКЕ ПИТАНИЯ и выполняет роль обратной связи и чаще всего в связке тоже с очень популярной радиодеталью TL431

Для тех читателей, кому легче информацию воспринимать на слух, советуем посмотреть видео в самом низу страницы.

Оптопара (Оптрон) PC817

Краткие характеристики:

Корпус компактный:

• шаг выводов – 2,54 мм;
• между рядами – 7,62 мм.

Производитель PC817 – Sharp, встречаются другие производители электронных компонентов выпускают аналоги- например:

• Siemens – SFH618
• Toshiba – TLP521-1
• NEC – PC2501-1
• LITEON – LTV817
• Cosmo – KP1010

Кроме одинарного оптрона PC817 выпускаются и другие варианты:

• PC827 - сдвоенный;
• PC837 – строенный;
• PC847 – счетверенный.

Проверка оптопары

Для быстрой проверки оптопары я провел несколько тестовых экспериментов. Сначала на макетной плате.

Вариант на макетной плате

В результате удалось получить очень простую схему для проверки PC817 и других похожих оптронов.

Первый вариант схемы

Первый вариант я забраковал по той причине что он инвертировал маркировку транзистора с n-p-n на p-n-p

Поэтому чтобы не возникало путаницы я изменил схему на следующую;

Второй вариант схемы

Второй вариант работал правильно но неудобно было распаять стандартную панельку

под микросхему

Панелька SCS- 8

Третий вариант схемы

Самый удачный

Uf — напряжение на светодиоде при котором начинает открываться фототранзистор.

в моем варианте Uf = 1.12 Вольт.

В результате получилась такая очень простая конструкция.

Потребовался простой способ проверки оптронов. Не часто я с ними «общаюсь», но бывают моменты, когда надо определить - виноват ли оптрон?.. Для этих целей сделал очень простой пробник. «Конструкция выходного часа».

Внешний вид пробника:

Схема данного пробника очень проста:

Теория:
Оптроны(оптопары) стоят практически в каждом импульсном блоке питания для гальванической развязки цепи обратной связи. В составе оптрона находятся обычный светодиод и фототранзистор. Упрощенно говоря, это, своего рода, маломощное электронное реле, с контактами на замыкание.

Принцип работы оптрона: Когда через встроенный светодиод проходит электрический ток, светодиод (в оптроне) начинает светиться, свет попадает на встроенный фототранзистор и открывает его.

Оптроны часто выпускается в корпусе Dip
Первая ножка микросхемы, по стандарту обозначается ключом, точкой на корпусе микросхемы, она же анод светодиода, далее номера ножек идут по окружности, против часовой стрелки.

Суть проверки: Фототранзистор, при попадании на него света от внутреннего светодиода,
переходит в открытое состояние, а сопротивление его - резко уменьшится (с очень большого сопротивления, до примерно 30-50 Ом.).

Практика:
Единственным минусом данного пробника является то, что для проверки необходимо выпаять оптрон и установить в держатель согласно ключу(у меня роль напоминалки является кнопка тестирования - она смещена в сторону, и ключ оптрона должен смотреть на кнопку).
Далее, при нажатии кнопки, (если оптрон цел), оба светодиода загорятся: Правый будет сигнализировать о том, что светодиод оптрона рабочий(цепь не разорвана), а левый сигнализировать о работоспособности фототранзистора(цепь не разорвана).


(Держатель у меня был только DIP-6 и пришлось залить неиспользуемые контакты термоклеем.)

Для окончательного тестирования, необходимо перевернуть оптрон «не по ключу» и проверить уже в таком виде - оба светодиода не должны гореть. Если же горят оба или один из них, то это говорит нам о коротком замыкании в оптроне.

Рекомендую такой пробник в качестве первого, для начинающих радиолюбителей, которым необходимо проверять оптроны раз в полгода, год)
Существуют и более современные схемы с логикой и сигнализацией о «выходе из параметров», но такие нужны для очень узкого круга людей.

Советую посмотреть у себя в «закромах», так выйдет дешевле, да и время на ожидание доставки не потратите. Можно выпаять из плат.

Добавить в избранное Понравилось +73 +105

С помощью предлагаемого пробника можно проверить микросхемы NE555 (1006ВИ1) и различные оптоприборы: оптотранзисторы, оптотиристоры, оптосимисторы, опторезисторы. И именно с этими радиоэлементами простые методы не проходят, так как просто прозвонить такую деталь не получится. Но в простейшем случае можете провести испытание оптопары используя такую технологию:

С помощью цифрового мультиметра:

Здесь 570 - это милливольты, которые падают на открытом переходе к-э оптотранзистора. В режиме прозвонки диода измеряется напряжение падения. В режиме "диод" мультиметр на щупы выводит напряжение 2 вольта импульсное, прямоугольной формы, через добавочный резистор, и при подключении П-Н перехода, АЦП мультиметра измеряет напряжение падающее на нём.

Тестер оптронов и микросхем 555

Мы советуем потратить немного времени и сделать данный тестер, так как оптроны всё чаще используют в различных радиолюбительских конструкциях. А про знаменитую КР1006ВИ1 вообще молчу - её ставят почти везде. Собственно на проверяемой микросхеме 555 собран генератор импульсов, о работоспособности которого свидетельствует перемаргивание светодиодов HL1, HL2. Далее начинается пробник оптопар.

Работает он так. Сигнал с 3-й ножки 555 через резистор R9 попадает на один вход диодного моста VDS1, если к контактам А (анод) и К (катод) подключен исправный излучающий элемент оптопары, то через мост будет протекать ток, заставляя моргать светодиод HL3. Если принимающий элемент оптопары тоже исправен, то он будет проводить ток на базу VT1 открывая его в момент зажигания HL3, который будет проводить ток и HL4 тоже будет моргать.

P.S. Некоторые 555 не запускаютса с конденсатором в пятой ноге, но это не означает их неисправность, поэтому если HL1, HL2 не заморгали - замкните с2 накоротко, но если и после этого указанные светодиоды не стали мигать - то микросхема NE555 однозначно неисправна. Желаю удачи. С уважением, Андрей Жданов (Мастер665).

Инструкция

Если оптрон, исправность которого поставлена под , впаян в плату, необходимо отключить ее , разрядить на ней электролитические конденсаторы, а затем выпаять оптопару, запоминая, как она была впаяна.

Оптроны имеют разные излучатели (лампы накаливания, неоновые лампы, светодиоды, светоизлучающие конденсаторы) и разные приемники излучения (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, фотосимисторы). Также они цоколевкой. Поэтому необходимо найти данные о типе и цоколевке оптопары либо в справочнике или даташите, либо в схеме того прибора, где он был установлен. Нередко цоколевки оптрона нанесена прямо на плату этого прибора.Если прибор современный, можно почти наверняка быть уверенным, что излучателем в нем светодиод.

Если приемником излучения является фотодиод, к нему подключите элемент оптрона включите, соблюдая полярность, в цепочку, состоящую из источника постоянного напряжения в несколько вольт, резистора, рассчитанного таким образом, чтобы ток через приемник излучения не превысил допустимого, и мультиметра, работающего в режиме измерения тока на соответствующем пределе.

Теперь введите излучатель оптопары в рабочий режим. Для включения светодиода пропустите через него в прямой полярности постоянный ток, равный номинальному. На лампу накаливания подайте номинальное напряжение. Неоновую лампу или светоизлучающий конденсатор, соблюдая осторожность, подключите к сети через резистор сопротивлением от 500 кОм до 1 МОм и мощностью не менее 0,5 Вт.

Фотоприемник должен среагировать на включение излучателя резким изменением режима. Попробуйте теперь несколько раз выключить и включить излучатель. Фототиристор и фоторезистор останутся открытыми и после снятия управляющего воздействия вплоть до отключения их питания. Остальные типы фотоприемников будут реагировать на каждое изменение управляющего сигнала.Если оптрон имеет открытый оптический канал, убедитесь в изменении реакции приемника излучения при перекрытии этого канала.

Сделав вывод о состоянии оптрона, экспериментальную установку обесточьте и разберите. После этого впаяйте оптопару обратно в плату либо замените на другую. Продолжите ремонт устройства, в состав которого входит оптрон.

Оптопара или оптрон состоит из излучателя и фотоприемника, отделенных друг от друга слоем воздуха или прозрачного изолирующего вещества. Они не связаны между собой электрически, что позволяет использовать прибор для гальванической развязки цепей.

Инструкция

К фотоприемнику оптопары присоедините измерительную цепь в соответствии с его типом. Если приемником является фоторезистор, используйте обычный омметр, причем, полярность неважна. При использовании в качестве приемника фотодиода подключите микроамперметр без источника питания (плюсом к аноду). Если сигнал принимается фототранзистором структуры n-p-n, подключите цепь из резистора на 2 килоома, батарейки на 3 вольта и миллиамперметра, причем, батарейку присоедините плюсом к коллектору транзистора. В случае, если фототранзистор имеет структуру p-n-p, поменяйте полярность подключения батарейки на обратную. Для проверки фотодинистора составьте цепь из батарейки на 3 В и лампочки на 6 В, 20 мА, подключив ее плюсом к аноду динистора.

В большинстве оптронов излучателем является светодиод либо лампочка накаливания. На лампочку накаливания подайте ее номинальное напряжение в любой полярности. Можно также подать переменное напряжение, действующее значение которого равно рабочему напряжению лампы. Если же излучателем является светодиод, подайте на него напряжение 3 В через резистор на 1 кОм (плюсом к аноду).

Так ещё настроился уже и на следующую. А подвигло на это чтение на форуме вопросов форумчан вознамерившихся самостоятельно отремонтировать какое-либо электронное устройство. Суть вопросов едина и сформулировать её в можно так - «Какой электронный компонент в устройстве неисправен?» На первый взгляд вполне скромное желание, однако, это не так. Ибо знать наперёд причину неисправности это как «знать прикуп», который, как известно, есть основное условие проживания в Сочи. А так как никого из славного приморского города у нас не замечено, то начинающим ремонтникам для обнаружения неисправности остаётся тотальная проверка всех электронных компонентов вышедшего из строя устройства. Это самое благоразумное и верное действие. Условие его реализации - наличие у любителя электроники всего перечня проверочных приборов.

Принципиальная схема испытателя оптронов

Для проверки исправности оптопар (например популярных РС817) есть и способы проверки и схемы проверки. Схему выбрал какая понравилась, к световой индикации о исправности добавил измерение падения напряжения мультиметром. Захотелось информация в цифрах. Нужно это или не нужно выяснится со временем, в процессе эксплуатации приставки.

Начал с подбора установочных элементов и их размещения. Пара средних по величине светодиодов разного цвета свечения, микросхемная панелька DIP-14, переключатель выбрал без фиксации, нажимного действия на три положения (среднее нейтральное, правое и левое - подключение проверяемых оптопар). Нарисовал и распечатал расположение элементов на корпусе, вырезал и наклеил на предназначенный корпус. Просверлил в нём отверстия. Так как проверятся, будут только шести и четырёхногие оптопары из панельки убрал лишние контакты. Поставил всё по месту.

Монтаж компонентов с внутренней стороны естественно выполняется навесным способом на контактах установочных элементов. Деталей не так много, но чтобы не ошибиться при пайке, каждый исполненный участок схемы лучше отмечать фломастером на её распечатанном изображении. При ближайшем рассмотрении всё просто и ясно (что куда). Далее на место установлена средняя часть корпуса, через отверстие в которой пропущены провода подвода питания с припаянным разъёмом типа «тюльпан». Нижняя часть корпуса оборудована штырями для подключения к гнёздам мультиметра. В этот раз (на пробу) в их качестве выступили винты М4 (ну очень удобный вариант при условии отношения к измерительному прибору как к «рабочей лошадке», а не предмету поклонения). В заключении припаиваются провода к штырям подключения и корпус собирается в единое целое.

Теперь проверка работоспособности собранной приставки. После её установки в гнёзда мультиметра, выбора предела измерения «20V» постоянного напряжения и его включения, на приставку подаётся 12 вольт с лабораторного БП. На дисплее несколько меньшее напряжение, светится красный светодиод, сигнализирующий о наличии необходимого напряжения питания тестера. Проверяемая микросхема установлена в панель. Рычаг переключателя подаётся в правое положение (направления места установки проверяемой оптопары) - красный светодиод гаснет и загорается зелёный, на дисплее наблюдается падение напряжения - и то, и другое свидетельствует о исправности компонента.

Приставка к мультиметру - тестер оптронов оказался работоспособен и годен к эксплуатации. В заключении верхняя панель корпуса оформляется памяткой - наклейкой. Проверил две оказавшиеся под рукой оптопары РС817, обе исправны, однако при этом они показали разное падение напряжения при подключении. На одной оно упало до 3,2 вольта, а на другой до 2,5 вольта. Информация к размышлению на лицо, при отсутствии связи с м/метром её бы не было.

Видео работы тестера

А видео наглядно показывает, что будет гораздо быстрее проверить электронный компонент чем задавать вопрос о том, мог ли он выйти из строя или нет, да к тому же с большой долей вероятности просто не получить на него ответ. Автор проекта Babay iz Barnaula .

Обсудить статью ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ - ТЕСТЕР ОПТОПАР