Перейти к содержанию

Можно ли включить реле прямо через оптопару PC817?

Обновлено Редакция GAW

PC817 — транзисторная оптопара: ток коллектора её фототранзистора пропорционален току светодиода, и отношение задаёт коэффициент передачи тока (CTR). Предел выхода по даташиту Sharp — 50 мА и 150 мВт, но этот ток ещё нужно получить от светодиода.

Что гарантирует даташит и что нужно реле

ВеличинаЗначениеДокумент
Ток коллектора при IF = 5 мА, без группыот 2,5 мАSharp, с. 4
То же, группа D15–30 мАSharp, с. 5
Насыщение VCE(sat) ≤ 0,2 Втолько при IC = 1 мАSharp, с. 4
Катушка реле G5Q-1 на 5 В80 мАOmron, с. 2
Катушка G5Q-1 на 12 В33,3 мАOmron, с. 2
Катушка G5Q-1 на 24 В16,7 мАOmron, с. 2

Наш расчёт для реле на 12 В: чтобы получить 33,3 мА при худшем CTR 50 %, светодиоду понадобилось бы около 67 мА — больше предела 50 мА. Катушка на 5 В берёт 80 мА — больше предела самого транзистора оптопары.

IF≥IкатCTRmin=33,3 мА0,5≈67 мАI_F \ge \frac{I_\text{кат}}{\text{CTR}_\text{min}} = \frac{33{,}3\ \text{мА}}{0{,}5} \approx 67\ \text{мА}

Старение тоже учитывают: Sharp закладывает падение излучения на 50 % за 5 лет, то есть CTR через годы будет вдвое меньше.

Как правильно

Выход оптопары открывает транзистор, транзистор коммутирует катушку, параллельно катушке ставят диод. Резистор в базу и запас по току рассчитывает калькулятор драйвера реле, а резистор светодиода с учётом разброса CTR — калькулятор оптопары. Чем вообще отличается коммутация реле от транзисторной, разобрано в ответе «Чем отличается реле от транзистора».

Похожие вопросы

А если взять PC817 группы D?

Группа D гарантирует 15–30 мА при 5 мА на светодиоде. Этого может хватить катушке на 24 В с током 16,7 мА, но не наверняка: границы даны при VCE = 5 В, то есть транзистор в таком режиме не насыщен, и на нём теряется заметная часть напряжения. Через 5 лет, по Sharp, светодиод светит вдвое слабее, и запаса не останется.

Какой транзистор поставить после оптопары?

Обычный NPN вроде 2N3904 или BC547 для катушек до 100 мА: оптопара даёт ток в базу через резистор, транзистор коммутирует катушку, параллельно катушке — диод. Номиналы для своего реле считает калькулятор драйвера реле.

Зачем вообще оптопара, если реле и так изолирует?

Реле развязывает контакты от катушки, но катушка и её транзистор остаются в цепи микроконтроллера. Оптопара нужна, когда реле питается от отдельного источника с другой землёй, — например, модуль реле с отдельным питанием катушек.

Источники

  1. Sharp. PC817XxNSZ1B Series: DIP 4pin Photocoupler (Sheet No. OP18002EN, Jan. 15, 2018) — с. 4: IF до 50 мА, IC до 50 мА, мощность транзистора 150 мВт, VCEO 80 В; ток коллектора 2,5–30 мА при IF = 5 мА и VCE = 5 В (без группы); VCE(sat) 0,2 В макс. только при IC = 1 мА; с. 5: группы A–D; с. 9: деградация светодиода 50 % за 5 лет
  2. Omron. G5Q PCB Power Relay (Cat. No. J155-E1-16) — с. 2, катушки G5Q-1 (1c): 5 В — 80 мА, 63 Ом; 12 В — 33,3 мА, 360 Ом; 24 В — 16,7 мА, 1440 Ом; срабатывание не выше 75 % номинала

Нашли ошибку?

Смотрите также