Проверка оптопары своими руками
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 09.09.2024
В настоящее время выпускается огромное количество различных типов оптопар. Очень часто при выборе той или иной оптопары радиолюбители ориентируются на технические характеристики в документации, а иногда и вовсе просто на подходящий корпус. Проверку же работоспособности осуществляют подачей питания на светодиод оптопары и замером сопротивления на выходе оптопары. Неудивительно, что при таком подходе начинаются проблемы при наладке и эксплуатации устройств, в которых оптопары служат не просто для гальванической развязки, а и для передачи сигналов, например блоки в станках ЧПУ, коммуникационного оборудования, управление транзисторами. Да и при использовании оптопары в цепях защиты от перегрузки все-таки желательно отобрать наиболее быстродействующую оптопару. Именно для такого отбора предназначен описываемый тестер.
Работа прибора построена на принципе сравнения количества импульсов, поданных на светодиод оптопары и полученных с выхода оптопары Формируются импульсы с разными токами и разной частоты. Схема прибора приведена ниже.
Основой прибора является микроконтроллер ATMega8. Микроконтроллер по SPI управляет генератором частоты AD9833, перебирая частоту от 1 до 100 килоГерц. С выхода генератора поступают импульсы прямоугольной формы на 3 переключаемых буфера микросхемы 74125. С выходов буферных элементов этой микросхемы, переключаемых микроконтроллером, сигнал через резисторы разных номиналов поступает на светодиод тестируемой оптопары. Таким образом обеспечивается подача импульсов трех разных токов. Сигнал с выхода оптопары через буферный формирователь микросхемы 7414 поступает на микроконтроллер, который производит подсчет импульсов. Также на микроконтроллер поступают импульсы с генератора AD9833 через оставшиеся буферные элементы микросхем 74125 и 7414 минуя оптопару. Микроконтроллер сравнивает количество импульсов, полученных напрямую и через оптопару и на основе полученных данных делается вывод о работоспособности оптопары. Результат выводится на 4-х строчный LCD дисплей.В верхней строке отображается обозначение частоты в виде "1-1---2---3-4-5----1", что соответствует частотам 1, 1.5, 10, 12.5, 15, 17.5, 20, 22.5, 25, 27.5, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100 килоГерц. На остальных строках отображается работоспособность оптопары при разных токах, подаваемых на светодиод оптопары. Символ "+" показывает, что количество поданных на оптопару и полученных с оптопары импульсов совпадает и следовательно оптопара считается рабочей на данной частоте при данном токе. Знак "-" - количество разное и скорее всего оптопара при этом режиме нерабочая.
Проверяемые оптопары вставляются в панельки, расположенные на выносной макетной плате. Чтобы разработать схему соединений были выбраны наиболее часто встречающиеся корпуса оптопар и их распиновка. Получилось 8 картинок:
После этого была разработана схема соединений панелек:
Тестер собран на односторонней печатной плате. Чертеж в формате SprintLayout 6 находится в архиве к статье. Вместо дискретной микросхемы AD9833 применен готовый модуль генератора на данной микросхеме. Его можно приобрести во многих магазинах. Микроконтроллер ATMega8 и микросхема 74125 - в DIP корпусе, 7414 - в SOIC исполнении. Так получилось потому-что такие микросхемы были в наличии. Изначально планировалось использовать кварцевый резонатор используется на 20 МГц. Проверка показала, что при питании от 5 Вольт все имеющиеся у меня микроконтроллеры работают на такой частоте. Выбор столь высокой частоты обусловлен тем, что изначально был не ясен алгоритм проверки и планировалось измерять именно время задержки фронтов импульсов. Но задача решилась проще и в принципе частота работы микроконтроллера уже решающего значения не имеет. Тем не менее на плате кварцевый резонатор остался, поскольку для более точной оценки качества оптопар измерение времени задержки фронтов не помешало бы и может быть эту функцию и добавлю в будущем. Для индикации использован LCD дисплей на 4 строки по 20 символов в строке.Электролитические конденсаторы можно взять емкостью от 5 мкФ и более. Все остальные элементы подписаны на плате, достаточно только вызвать свойства элемента двойным кликом мышки. Номиналы резисторов R2-R5 указаны ориентировочно и выбраны исходя из задания тока через светодиод оптопары. Лично я установил 220 Ом, 680 Ом и 3 кОма. Питание всей схемы осуществляется от 5 Вольт, для этого на плате предусмотрено место для установки стабилизатора 7805. Хотя в своем варианте я использовал батарейное питание от батареи 9 Вольт и в качестве стабилизатора использовался автомобильный ШИМ преобразователь 12 В -> 5 В. Также на плате имеется разъем для внутрисхемного программирования.
Для более наглядного соединения проводов ниже привожу фото, как говорится, "внутренностей" прибора с описанием соединений.
Корпус прибора изготовлен из акрила. Особо к минимизации не стремился, поскольку главное было - удобство в работе. И меня такой корпус вполне устраивает.
Прошивка для микроконтроллера, приложенная в архиве к статье, имеет ограничения по количеству проверок. Для ознакомления с работой прибора и для домашнего пользования - этого достаточно. Прошивка рассчитана на работу с внутренним осциллятором на 8 МГц. Для микроконтроллера необходимо выставить фьюзы на работу от внутреннего осциллятора (FuseHigh - D9, FuseLow - C4). Микроконтроллер с полной версий прошивки возможно будет приобрести через exDiy или через личку. Также планировалось добавить в прибор проверку оптопар с тиристорным выходом, но пока эта функция не реализована. Да и проверяются такие оптопары легко, каких-либо проверок на быстродействие для таких оптопар не требуется. Но если народ заинтересуется, то эту функцию можно добавить.
Оптопара проверяется так: ВЫПАЯТЬ ОБЯЗ . !
1. там где точка (анод светодиода) ставишь + мультиметра (в режиме проверка диодов)
Там где ее нет(катод светодиода) – мультика
На экране от 700ом до примерно 1300ом может быть Это нормально
Дата: 03.09.2015 // 0 Комментариев
Состоит оптрон из двух основных частей (фотоизлучателя и фотоприемника) заключенных в общий корпус. Это устройство применяется для гальванической развязки блоков, между которыми существует большая разница потенциалов и т.п.
Как проверить оптрон мультиметром?
Взять и просто проверить оптрон мультиметром не получиться. Для самой простой проверки оптрона необходимо подать напряжение на его вход (согласно схеме), а выход уже проверять мультиметром в режиме проверки диода.
Как проверить оптрон — устройство для проверки оптрона
Для более удобной проверки оптрона можно использовать более интересную схему. Включает она в себя с минимум компонентов, а сборка ее занимает не более получаса.
Питание оптрона производиться через светодиод, который загорится, если исправный фотоизлучатель. Второй светодиод загорится, если исправный фотоприемник, через который течет ток к светодиоду.
Для наглядности второй вариант схемы был собран из элементов, которые были под руками. Роль подопытного играет оптопара PC817.
Роль гнезда для подключения оптрона выполняют остатки COM кабеля. Но лучше для таких целей использовать гнезда под микросхемы, тогда подключения оптрона станет более удобным.
Питание схемы осуществляется с помощью старого USB шнура. В общем, схема работает исправно сразу, и не требует дополнительной наладки. Если горят оба светодиода, тогда оптрон можно считать рабочим.
У многих возникнет вопрос, а если пробит выход оптрона, тогда же тоже будут светиться оба светодиода! В таком случае яркость второго светодиода будет значительно выше, это визуально очень хорошо будет видно.
Описание, характеристики , Datasheet и методы проверки оптронов на примере PC817.
Еще в других статьях я расскажу о нестандартном использовании оптрона первая в роли реле -RS триггера с фиксацией состояний, а во второй генератор периодических сигналов. 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 Описание и проверка здесь
Для тех читателей, кому легче информацию воспринимать на слух, советуем посмотреть видео в самом низу страницы.
Оптопара ( Оптрон ) PC817
Краткие характеристики:
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
SCS- 8
Третий вариант схемы
Uf — напряжение на светодиоде при котором начинает открываться фототранзистор.
в моем варианте Uf = 1.12 Вольт.
В результате получилась такая очень простая конструкция:
Как видно из фото деталь развернута не по ключу.
Используя которую можно очень быстро проверить деталь. За свою практику ремонтов конечно не часто , но я сталкивался с неработающими оптопарами и раньше мне приходилось заморачиваться над проверкой детали когда иногда бывало заходил в тупик во время сложного ремонта.
Конечный вариант — все очень просто.
Похожие статьи по теме:
PC817 эксперименты с оптопарой
Оптрон PC817 в режиме тиристора или самая простая схема проверки.
Генератор на оптроне. На примере PC817.
Кому лень читать
Еще более простой способ проверки оптрона PC817
Понятно что использование китайского тестера для проверки оптопары не самый простой , точнее простой но не самый дешевый метод. Такой прибор не во всех есть в хозяйстве.
Поэтому предлагаю вашему вниманию более простой , а главное дешевый тестер оптронов.
Он состоит из двух кнопок , двух резисторов , светодиода и панельки ( сокета ) под микросхему.
Состоит оптрон из двух основных частей (фотоизлучателя и фотоприемника) заключенных в общий корпус. Это устройство применяется для гальванической развязки блоков, между которыми существует большая разница потенциалов и т.п.
Как проверить оптрон мультиметром?
Взять и просто проверить оптрон мультиметром не получиться. Для самой простой проверки оптрона необходимо подать напряжение на его вход (согласно схеме), а выход уже проверять мультиметром в режиме проверки диода.
Как проверить оптрон — устройство для проверки оптрона
Для более удобной проверки оптрона можно использовать более интересную схему. Включает она в себя с минимум компонентов, а сборка ее занимает не более получаса.
Питание оптрона производиться через светодиод, который загорится, если исправный фотоизлучатель. Второй светодиод загорится, если исправный фотоприемник, через который течет ток к светодиоду.
Для наглядности второй вариант схемы был собран из элементов, которые были под руками. Роль подопытного играет оптопара PC817.
Роль гнезда для подключения оптрона выполняют остатки COM кабеля. Но лучше для таких целей использовать гнезда под микросхемы, тогда подключения оптрона станет более удобным.
Питание схемы осуществляется с помощью старого USB шнура. В общем, схема работает исправно сразу, и не требует дополнительной наладки. Если горят оба светодиода, тогда оптрон можно считать рабочим.
У многих возникнет вопрос, а если пробит выход оптрона, тогда же тоже будут светиться оба светодиода! В таком случае яркость второго светодиода будет значительно выше, это визуально очень хорошо будет видно.
Рассуждения весьма общие, но вопросы появляются достаточно часто, поэтому – почему бы и нет, почему бы не затронуть самые вершки?
Берем очень условный кусочек схемы с очень условной оптопарой, но, тем не менее, в большинстве случаев эта схема или соответствует действительности, или близка к ней:
Может быть питание не 5 вольт, а 3,3 (что последнее время чаще), может быть другого типа оптопара – что уже реже.
Тем не менее, рассмотрим то, что есть.
Имеем: оптопара DA, разъем, через который она соединена со схемой XT, балластное сопротивление светодиода R1 и резистор оттяжки сигнала на питание R2. Ну, и некуда деваться – землю и питание.
Питание в большинстве случаев сейчас 3,3 В, но особой роли в данном случае это не играет.
В этом случае мы имеем на светодиоде –напряжение порядка 1,2-2 В, остальное упадет на балластном резисторе R1.
На коллекторе фототранзистора – в зависимости от того, освещен его переход или нет, то бишь – открыта шторка или закрыта:
-
Шторка открыта – имеем напряжение, близкое к 0, на практике – не больше 0,2-0,5 В.
Шторка закрыта – имеем 5 В через сопротивление оттяжки R2.
Почему может не работать? А почему угодно. Наиболее слабое место – разъем.
Допустим, обрыв верхнего по рисунку контакта – не будет тока через светодиод (и падения напряжения на нем – тоже, что сразу будет видно любым, даже самым дешевым тестером), фототранзистор будет всегда закрыт, на его коллекторе будет всегда напряжение +5 (+3,3) В, как ни дергай флажком.
То же самое – при обрыве в схеме R1, но редко…
Обрыв среднего по рисунку контакта – на коллекторе фототранзистора ничего не будет. Хоть он закрыт – тогда вообще контакт в воздухе, хоть открыт – тока через него все равно нет, поэтому он тоже висит в воздухе, да даже если и будет что то чеорз какие то утечки – грязи в принтерах и копирах обычно хватает – все равно на коллекторе фототранзистора будет ноль.
Вне зависимости от положения шторки.
Обрыв нижнего по схеме контакта – нет земли на оптроне.
На двух остальных контактах оптрона будет +5 (+3,3) В – на светодиоде мы просто будем измерять напряжение питания через резистор, номинал у него небольшой, поэтому питание и увидим, на коллекторе фототрнзистора – то же самое: даже если он открыт, цепи нет – провод оборван.
Более редкая штука, но все таки иногда случающаяся – неисправность оптопары.
Если напряжение на светодиоде в норме – то есть в пределах 1,2-2 В, то он, скорее всего, исправен.
При нулевом напряжении – пробит (не встречал), при напряжении питания – в обрыве.
Неисправен фототранзистор – или пробит (напряжение на коллекторе – 0), или в обрыве – напряжение равно питанию.
При грязном зазоре оптопары – там есть щель как у светодиода, так и фототранзистора – напряжение будет всегда, как при закрытом зазоре то есть равно (или близко) напряжению питания.
Этот пробник, предназначен для проверки большого количества видов оптопар: оптотранзисторов, оптотиристоров, оптосимисторов, опторезисторов, а также микросхемы таймера NE555, отечественным аналогом которой является микросхема 1006ВИ1
Модифицированный вариант пробника для проверки оптронов
Сигнал с третьего вывода микросхемы 555 через резистор R9 поступает на один вход диодного моста VDS1, при условии, что к контактам Анод и Катод подсоединен рабочий излучающий элемент оптопары, в таком случае через диодный мост потечет ток, и будет мигать светодиод HL3, при условии что фотоприемник исправен, будет открываться VT1 и загораться HL3, который будет проводить ток, HL4 при этом будет моргать
Данный принцип можно использовать для проверки практически любого оптрона:
Около 570 мили вольт должен показать мультиметр, если оптрон исправен в режиме прозвонки диода, т.к в этом режиме с щупов тестера поступает около 2 вольт, но этого напряжения не достаточно для открытия транзистора, но как только мы подадим питание на светодиод, он откроется и мы увидим на дисплее напряжение которое падает на открытом транзисторе.
Описываемое ниже устройство покажет не только исправность таких популярных оптронов как PC817, 4N3x, 6N135, 6N136 и 6N137, но и их скорость срабатывания. Основа схемы микроконтроллер серии ATMEGA48 или ATMEGA88. Проверяемые компоненты можно подключать и отключать прямо во включенный прибор. Результат проверки покажут светодиоды. Так элемент ERROR светится при отсутствии подключенных оптопар или их неработоспособности. Если элемент исправен, то загорится светодиод OK. Одновременно с ним загорится один или несколько светодиодов TIME, соответствующих скорости срабатывания. Так, для самой медленной оптопары, PC817, будет светится только один светодиод – TIME PC817, соответствующий ее скорости. Для быстрых 6N137 будут гореть все четыре светодиода. Если это не так, то оптопара не соответствует данному параметру. Значения шкалы скорости PC817 – 4N3x – 6N135 – 6N137 соотносятся как 1:10:100:900.
Фьюзы микроконтроллера для прошивки: EXT =$FF, HIGH=$CD, LOW =$E2.
Печатную плату и прошивку можно скачать по ссылке выше.
Основной составляющей частью современной радиоэлектронной аппаратуры являются импульсные источники питания. Стабилизированное напряжение вторичной цепи источника питания зависит в целом от эффективности схематического решения первичной цепи, работы задающего генератора, как правило, выполненного на микросхеме. Не маловажную роль в работе источника питания выполняет оптопара, т.е .
Читайте также: