Dernière mise à jour le 02/03/2014
Présentation
Il est parfois intéressant de connaître des composants qui permettent d’isoler la partie commande avec la partie puissance, le but ici est de voir le fonctionnement d’un optocoupleur type 4N27 de chez VISHAY.
Un optocoupleur est un dispositif composé de deux éléments électriquement indépendant, mais optiquement couplés, à l’intérieur d’une enveloppe, parfaitement étanche.
Pourquoi utiliser un optocoupleur ?
Le rôle d’un optocoupleur est soit d’assurer une isolation galvanique (aucune liaison électrique) entre deux systèmes électriques pour des utilisations diverses comme :
Interface pour la transmission de données.
Commande de structures Basse Tension (Secteur EDF).
Variation de puissance.
Soit de capter une information par le biais de la lumière :
Présence d’obstacles.
Suivi d’une ligne.
Les deux éléments constitutifs de ce dispositif sont à l’entrée, un photo-émetteur, dans le visible ou l’infrarouge, et à la sortie un photo-récepteur, photodiode ou le plus souvent phototransistor.
Caractéristiques
Les caractéristiques spécifiques d’un opto-coupleur sont principalement :
La tension d’isolement entrée-sortie (Isolation Surge Voltage : VISO).
Le courant d’entrée maximum (Forward Current : IF).
Le taux de transfert (Current Transfer Ratio : CTR).
Le courant maximum en sortie (Collector current : IC (dans le cas d’un photo-transistor)).
Le courant résiduel d’obscurité en fonctionnement (Collector –Base Dark Current : ICBO).
La puissance maximum que peut dissiper le boîtier (Total Device Power Dissipation : PD).
Optocoupleur 4n27
Entrée
L’entrée (Input) est alimenter en 9V et un potentiomètre RV1 permet de « jouer » sur le courant. Le potentiomètre RV1 permet de doser la quantité de courant qui circule dans la LED de l’optocoupleur, en vue de la faire travailler dans la zone la plus “linéaire” possible. D’après le datasheet, le courant que peut supporter la led (photo-émetteur) est de 60mA maxi, il est bien évident qu’il ne faut pas aller au-dessus de cette valeur,
Pour ma part j’ai choisi d’avoir un courant de 8mA, ce qui donne une chute de tension aux bornes du photo-émetteur d’environ 1,1V . Le potentiomètre RV1 étalonné à 600Ohms. Uled=(9-R1*I-UD1)=9-((400+500)*0,008)=1V (on va pas chipoter à 0,1V près…).
Sortie
Le courant en sortie de l’optocoupleur débite sur la résistance R2.
Pour un courant maxi Lorsque RV1 est proche de la source de tension, sa résistance est nul, seul la résistance R1 limite le courant,
I=(9/400)=22mA
RV1 étalonné à 600Ohms
Lorsque la résistance de RV1 est à 600Ohms le courant en entrée doit être autour de 8mA (théorique) nous avons en sortie environ 6mA à 8mA en sortie (théorique).
RV1 nul en résistance
Lorsque la résistance de RV1 est nul, le courant en entrée proche de 22mA (théorique) nous avons en sortie environ 16mA en sortie (théorique)
Conclusions
Si nous travaillons dans une zone linéaire, le courant en sortie est linéaire aussi, à quelques mA près.
