Optoisolator atau Optocoupler

Daftar Isi

Optoisolator, Prinsip Kerja dan Jenis

Optoisolator atau optocoupler adalah komponen semikonduktor bekerja dengan mentransfer sinyal listrik antara dua sirkuit elektrik melalui energi cahaya. Optoisolator sering digunakan sebagai interface antara rangkaian kontrol dengan rangkaian sumber. Selain itu juga digunakan sebagai pengaman rangkaian kontrol. Optocoupler menjaga tegangan di satu bagian sirkuit agar tidak mempengaruhi atau merusak komponen lain dari sistem.

Konstruksi Dasar Optoisolator

Opto-isolator adalah perangkat yang terdiri dari dua buah dioda: Satu diode sebagai sumber atau pemancar cahaya, biasanya dioda pemancar cahaya (LED) dan lainnya adalah fotodioda yang bertindak sebagai fotosensor. LED mengubah sinyal input listrik menjadi cahaya, dan fotodioda mendeteksi cahaya yang masuk dan berdasarkan cahaya yang masuk menghasilkan energi listrik yang sesuai. Optocoupler dasar ditunjukkan di bawah ini

Simbol Optoisolator

Simbol komponen optoisolator atau optocoupler adalah seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini.

 

Prinsip Kerja Optoisolator

Prinsip kerja dari optoisolator adalah sebagai berikut. Sinyal output dari suatu rangkaian dapat dikontrol dengan cara memvariasikan sinyal input pada rangkaian yang lain, di mana kedua sirkuit diisolasi secara elektrik. Artinya antara diode LED tidak terhubung secara elektrik dengan diode foto (photodiode). Sebuah light emitting diode (LED) dihubungkan dengan sebuah variabel sumber tegangan (TRIAC). Dengan mengatur tegangan input pada LED, intensitas cahaya yang dipancarkan dari LED dapat dikontrol. Sumber variabel dan LED membentuk rangkaian input optocoupler atau optoisolator.

Fotodioda diletakkan di depan LED sehingga cahaya dari LED langsung mengenai sambungan fotodioda. Fotodioda dalam kondisi bias terbalik. Rangkaian bias terbalik dari fotodioda membentuk rangkaian keluaran dari sistem. Dipastikan bahwa tidak ada cahaya lain yang jatuh pada photodiode dan sistem juga terlindung dari cahaya eksternal, selain cahaya yang berasal dari LED.

Jika tidak ada tegangan yang diberikan ke LED; maka LED tidak menyala. Dalam kondisi ini karena tidak ada cahaya yang mengenai pada fotodioda, hanya akan ada arus gelap (dark current) yang mengalir melalui rangkaian keluaran. Arus gelap atau dark current adalah arus saturasi balik dari fotodioda bias terbalik ketika semuanya gelap. Ini adalah arus bocor terbalik yang tidak dapat dihindari dari dioda.

Jika kita meningkatkan tegangan pada LED, LED mulai menyala dan pada saat yang sama intensitas cahaya LED akan meningkat seiring dengan meningkatnya tegangan input pada LED. Dengan meningkatnya intensitas cahaya, arus balik di fotodioda meningkat, karena arus balik di fotodioda berbanding lurus dengan intensitas cahaya yang jatuh pada sambungan fotodioda. Jika kita mengurangi intensitas cahaya di input LED, arus output fotodioda akan berkurang.

Jenis Optoisolator

Ada dua jenis optoisolator, yaitu optoisolator dengan zero crossing detector dan optoisolator tanpa zero crossing detector. Untuk jenis optoisolator dengan zero crossing detector biasanya menggunakan TRIAC sebagai SSR (Solid State Relay). Dan untuk jenis optoisolator tanpa zero crossing detector menggunakan TRIAC sebagai pengendali tegangan.

 

Aplikasi Optoisolator

Optocoupler atau Optoisolator digunakan dalam beberapa aplikasi, seperti:

• Ballast Lampu
• Lampu Dimmer
• Valve atau Pengendali Motor
• Mikrokontroler untuk antarmuka dengan Sirkuit Tegangan Tinggi

 

Optoisolator Tipe MOC302x dan MOC304x

Kemampuan optoisolator tipe MOC302x dan MOC304x dalam mengisolasi tegangan listrik yang terjadi antara rangkaian kontrol dan rangkaian daya, arus maksimum, dan tegangan maksimum dapat di bedakan berdasarkan tabel karakteristik komponen berikut.