Оптосимистор (фотосимистор)

Оптосимистор — мост между микроконтроллером и сетью 230 В: светодиод на входе, фоточувствительный симистор на выходе и изоляция в несколько киловольт между ними. Сам он коммутирует лишь десятки миллиампер, поэтому чаще всего открывает силовой симистор. Разбираем устройство, параметры и два типа — со схемой перехода через ноль и без неё.

Обновлено 28 октября 2026 г.Редакция GAW

Оптосимистор (фотосимистор, phototriac) — оптопара, у которой на входе инфракрасный светодиод, а на выходе симистор с фоточувствительным управлением. Свет светодиода открывает выходной симистор, а вход и выход разделены изоляцией: у VO3021 испытательное напряжение изоляции — 5000 В действующего значения в течение минуты (Vishay, doc. 84132). Это даёт гальваническую развязку между микроконтроллером и сетью.

Vishay описывает два исполнения выхода: в дешёвых приборах сам симистор имеет фоточувствительную область у управляющего электрода, в более дорогих — силовой каскад запускается отдельным драйвером от фотодиода или фототранзистора, что повышает помехоустойчивость (AN34, рис. 9).

Два типа

	Без перехода через ноль (NZC)	С переходом через ноль (ZC)
Когда включается	сразу по сигналу	только около нуля напряжения сети
Применение	диммеры, регулировка двигателей, фазовое управление	нагреватели, соленоиды, включение-выключение
Помехи	крутые фронты тока, помехи	заметно меньше
Примеры	MOC3021, VO3021	MOC3041

Источник — Vishay, AN34 и FAQ (doc. 84963). У ZC-приборов встроенная схема запрета не даёт выходу включиться, пока напряжение на нём выше напряжения запрета, даже при большом токе светодиода. Подробнее о моменте включения — в термине «Переход через ноль».

Параметры на примере VO3021

Параметр	Значение (doc. 84132)
Напряжение V_DRM	400 В (для сети 230 В запас мал, см. ниже)
Ток светодиода I_FT, гарантированно открывающий выход	до 15 мА (VO3022 — 10 мА, VO3023 — 5 мА)
Действующий ток выхода	до 0,1 А
Падение на открытом выходе V_TM при 100 мА	до 3 В
Статическая dV/dt	не меньше 1000 В/мкс
Ток удержания I_H	200 мкА типично

Чаще всего оптосимистор служит драйвером силового симистора: он подаёт ток на управляющий электрод со стороны MT2 и сразу выключается, когда открывается силовой прибор. Vishay отмечает, что в этом режиме коммутационная dV/dt для оптосимистора менее критична, чем при прямом управлении нагрузкой (AN34). Готовые схемы с резисторами и снаббером — на странице MOC3021 и MOC3041.

Запас по напряжению. Амплитуда сети 230 В — около 325 В (наш пересчёт: 230 · √2), а с учётом допуска сети и выбросов — больше. V_DRM 400 В у VO3021 и MOC3021 оставляет над ней малый запас, поэтому для сети 230 В обычно выбирают оптосимисторы на 600 В (например, серий MOC305x и MOC306x); номиналы конкретного прибора проверяют по его даташиту.

Частые вопросы

Можно ли подключить нагрузку прямо к оптосимистору?

Только очень маленькую. У VO3021 действующий ток выхода до 0,1 А (Vishay, doc. 84132), а Vishay в FAQ пишет, что ток фотосимисторов ограничен сотнями миллиампер из-за мощности корпуса. Для ламп, нагревателей и двигателей оптосимистор открывает силовой симистор, а сам пропускает только его ток управления.

Какой оптосимистор выбрать — с переходом через ноль или без?

Для диммеров, плавной регулировки двигателей и любого фазового управления — без перехода через ноль (MOC3021, VO3021): он включается сразу по сигналу. Для нагревателей, соленоидов и простого включения-выключения — с переходом через ноль (MOC3041): он ждёт, пока напряжение сети станет близким к нулю, и создаёт меньше помех (Vishay, AN34).

Какой ток подавать на светодиод оптосимистора?

Не меньше максимального IFT выбранного исполнения с запасом на нагрев и старение светодиода, но не больше предельного. У VO3021 IFT до 15 мА, у VO3023 — до 5 мА, предельный ток светодиода — 50 мА (doc. 84132). Vishay отмечает, что с ростом температуры и уменьшением тока задержка включения растёт (AN34, рис. 1).

Источники

Vishay. Application Note 34: Phototriac Basics (doc. 84780, revision 28-Sep-2018) — вход — GaAs-светодиод, ток IFT выбирают по худшему случаю температуры и разброса, задержка включения растёт с температурой и при уменьшении IFT (рис. 1); выход — либо симистор с фоточувствительной областью управляющего электрода (дешёвые приборы), либо силовой каскад с отдельным драйвером и фотоприёмником (рис. 9); типы NZC и ZC: NZC — для диммеров и двигателей, даёт крутые di/dt и помехи; ZC — для нагревателей и соленоидов, меньше помех; при работе драйвером силового симистора коммутационная dv/dt менее важна, так как фотосимистор выключается, когда включается силовой
Vishay. VO3021, VO3022, VO3023: Optocoupler, Phototriac Output, 400 VDRM (doc. 84132, Rev. 1.8, 04-Aug-2023) — с. 1: VDRM 400 В, изоляция 5000 VRMS в течение 1 мин, применения — драйвер силового симистора, твердотельное реле, малые нагрузки; Absolute maximum ratings: IF 50 мА, IT(RMS) 0,1 А, ITSM 1 А; Electrical characteristics: VF 1,3/1,5 В при 20 мА, VTM до 3 В при 100 мА, dV/dtcr не меньше 1000 В/мкс, IFT до 15, 10 и 5 мА у VO3021, VO3022, VO3023, IH 200 мкА типично
Vishay. Phototriacs: Frequently Asked Questions (doc. 84963, Rev. 1.0, 20-Sep-2018) — вопр. 1: NZC включается сразу, ZC — только при переходе напряжения нагрузки через ноль, схема запрета не даёт включиться выше определённого напряжения; вопр. 10: напряжение запрета VH; вопр. 13: из-за малой мощности корпуса ток фотосимисторов — сотни миллиампер, для нагрузок в амперы их используют как драйверы силовых симисторов

Нашли ошибку?