04. [회로 설계] - 포토 커플러(photo coupler) 에 대하여 알아보자

04. 포토 커플러(photo coupler) 에 대하여 알아보자

안녕하세요 JnP입니다.

오늘은 포토 커플러에 대해여 알아보겠습니다.

포토 커플러의 장점으로는

1) 회로의 절연(isolation)

2) 제어 전원과 출력전원을 분리

등이 있습니다.

우선 포토 커플로 내부 회로를 한번 보겠습니다.

그림 1) Photo Coupler 내부 회로

외부에서 무슨 기기를 동작 시키느냐에 따라 출력전압,입력 전압이 달라지게 됩니다.

우리가 사용할  CPU는 STM32F103을 사용할것인데 동작 전압이 3.3V이다 최대 5V까지 입력을 받을수 있습니다.

 

하지만 출력전압이 12V가 필요하다면 어떻게 될것인가.. 입력전압이 12V가 들어온다면 어떻게 될것인가..

다이렉트로 CPU로 받으면 좋겟지만 너무높은 전압이 들어오게 되므로 CPU가 훼손이 될것입니다.

 

이럴때 입출력을 도와주는것이 포토 커플러입니다.

CPU 입출력 회로도를 간단하게 표현해보겠습니다.

아래의 사진을 참고 해주세요. 회로도를 참고하시어 회로도에 알맞는 저항 및 캐패시터를 추가 하시면 됩니다.

DIGITAL IN 에는 센서 입력,통신 입력 등이 있을것이고

DIGITAL OUT 에는 센서 출력, 통신 출력 등이 있을 것입니다.

하지만 통신은 고속이기 때문에 사용할 포토 커플러 데이터 시트를 참고하시어 회로에 알맞게 선정하시어 사용 하셔야 합니다. (Turn ON-Time,Turn Off-Time 시간)

그림2) 포토 커플러 Digital Out 회로도

그림2) 포토커플러 Digital Input 회로도

 

통신을 절연 시키고자 할때 포토커플러를 사용합니다.

절연 레귤레이터를 사용하여 외부에서 들어오는 통신을 신호만 CPU로 전달하고 외부 노이즈등 잡음을 차단시켜 회로의 정상 동작을 도와주곤 합니다.

 

이상 강의를 마치겠습니다.

 

다음에는 달링턴 회로에 대하여 공부하여 봅시다.

 

이런 기본 회로를 응용하여 나중에 실제 사용하는 회로를 설계하고 PCB 도 그리고  제어도 해보는게 최종 목표입니다.

많이 부족하나, 공부하시는 분들께 조금아니마 도움이 되었으면 좋겠습니다.

감사합니다.

 

https://link.coupang.com/a/Xi8Xt

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