フォトカプラについて

御質問が御座います。

フォトカプラの接点側(コレクタとエミッタの方)
に規格内のアナログ電圧を入れ
メカニカルリレーの様にon/offをしたいのですが、
入力した電圧値に対し、
出力の電圧値は同じ値を得る事は
可能でしょうか?

(コレクタに3Vのアナログ電圧を入力して
エミッタから3Vを得る事ができますか?
損失等が発生しエミッタから例えば2.5V
しか出力されなかったりするのでしょうか?)

また、フォトカプラとフォトリレーは別物で
今回の場合フォトリレーの方が良いのでしょうか?

うまく説明出来ているか分かりませんが、
分かる方ご教授願います。

宜しく御願い致します。
  • sinさんこんにちは

    NAKAといいます。

    聞かれていることと違ったらごめんなさい。

    フォトカプラの入力はLEDなのでLEDが壊れないように、制限抵抗を入れて、点灯させます。
    出力側は、光が当たるとONするトランジスタなので、出力に欲しい電圧にコレクタを適当な抵抗でプルアップします。エミッタはGNDに接続します。でコレクタには光が当たった時には0V、光が消えた時には、プルアップした電圧が出力されます。電流を取りたい場合は、後段にトランジスタが必要となります。

    論理が逆になりますので、気をつけてください。
  • sinさん

    フォトリレーは出力側がアナログスイッチみたいなもので、
    フォトカプラーはNAKAさんのおっしゃるようなトランジスタ構成になっています。
    フォトカプラーは入力側の電流と出力側の電流はCTRというパラメータで決まりますので、駆動する負荷が大きいならば、入力側に電流をたくさん流す必要があります。
    すなわち、負荷が重い場合、入力側の電流値が小さいと3V出したいところが2.5Vとかになる可能性があります。

    CTR=30%とかだと、出力したい電流の3倍くらいの電流を入力にいれてあげる必要があります。(内蔵LEDの定格を超えない範囲で)

    あるいはダーリントン出力タイプのフォトカプラーにするか、フォトカプラーの外付けでトランジスタを追加すれば大電流を取り出せます。
    http://japan.renesas.com/products/opto/technology/usage/



    これとは別に、PS8551L4など
    アナログ値をそのまま伝達するアナログアイソレーター(デルタ・シグマA/D+D/A+差動アンプ)というものもあります。
    ルネサスやAvago等でラインナップがあります。
    ただし、アンプなので、あまり電流値は取り出せません。

    XSGJvStpbwOxQxvY-0_A0383.gif

  • 現状は把握してませんが、バルブとCdSのフォトカップラがありました。応答性は悪いモノのバルブの電流とCdSのリニアリティは結構良いです。横軸に電流、縦軸に抵抗にすると直線のグラフになります。電圧や電流がコントロールされるのではなく、抵抗値が変わるだけです。この特性を生かしてギターなどのエフェクタ(ディストーション)がよく製作されてます。つまり、この類のフォトカップラを用いるとアナログ量を絶縁して伝えることが可能です。なかにはフォトカップラも自作しているのを見たことがあります。百均の照度センサ関連製品にはCdSが搭載されているので、秋葉原で単品購入よりも安いかも?

    LED+フォトトランジスタ+ダーリントン出力はローサイドSWを想定しているので、アナログスイッチの様にはならないと思いますよ。SSRもそれなりの電位差が必要です。適当なフォトカップラ+4066でも数十~数百オームあります。1オーム以下のオン抵抗と非常に高いオフ抵抗が必要な時にはメカニカルリレーにせざるを得ません。
  • 御回答頂きまして有難う御座います。
    大変勉強になりました。
    御回答を参考にし実験を行いまして
    結論がでました。(メカニカルリレーにしました)
    有難う御座いました。

    また、分からない事がありましたら宜しくお願い致します。
  • CdSはカドミウムがRoHS規制対象になってから激減しましたよね。

    便利な素子なんですが、置き換えに苦労したことを思い出しました。

    すみません。余談でした。

    by すと@kon