フォトカプラーのCTR

フォトカプラーは発光素子と受光素子を対抗させ、電流信号をいったん光に変えて透明絶縁固体中を伝播させ受光素子で再び電流に変換する素子である。

発光素子はふつうLED、受光素子はSiフォトダイオードかフォトトランジスタである。最近ではパルス成形回路付きの物もある。絶縁能力はDIP形状品で2ｋV前後である。CTR（current transifer ratio)は入力電流と出力電流の比である。

出力段ではエミッタ抵抗かコレクタ抵抗を付加して電圧に変換する。

実務ではCTRを考慮し、LEDの励起電流を決め、出力電流を予想して、負荷抵抗を決める。

トランジスタの電流増幅率は温度に対し＋の温度係数、LEDの光量は経年的には劣化するとされているが温度変化に対しては具体的なデータは少ない。

普段よくつかわれているフォトカプラー回路だが、尤度不足の設計によるトラブル事例も少なくない。

フォトインタラプタも同様の構造であるが、遮光板が入り込めるくぼみが光路にある。

簡易的な位置センサとしてよく使われるが、塵埃の付着により光量が低下しやすいので、CTRを低めに考えて設計する例が多い。

もっと高電圧絶縁を期待するとなると、LED＋導波路＋フォトトランジスタで構成することになる。

最近はフォトカプラもIC化されて、規定の電流を入力すれば、デジタルレベルに変換してくれる物もあり、考える余地のない部品もあるが、ひとたび高電圧絶縁や高速性を必要とすると、自作しなければならないのがフォトカプラー/フォトインタラプタである。

『人気Blogランキング』の「自然科学」部門に参加しています。今日も貴重な応援の１票をよろしくお願いします。【押す】