L’objectif principal de l’utilisation d’un photocoupleur, également appelé optocoupleur ou optoisolateur, dans un circuit est de fournir une isolation électrique entre deux parties distinctes du circuit. Il se compose d’une diode électroluminescente (DEL) d’un côté et d’un composant photosensible tel qu’un phototransistor ou d’une photodiode de l’autre côté, encapsulés dans le même boîtier mais électriquement isolés l’un de l’autre. Lorsqu’un signal électrique est appliqué du côté LED (côté entrée), il émet de la lumière. La lumière active ensuite le composant photosensible côté sortie, transférant ainsi le signal sans connexion électrique directe. Cette isolation permet d’éviter le bruit, les interférences et les dommages potentiels entre les différentes parties du circuit, en particulier dans les applications où il existe des différences de potentiels de terre ou où une isolation électrique est nécessaire pour des raisons de sécurité.
L’application d’un photocoupleur couvre divers domaines tels que l’électronique, les télécommunications, le contrôle industriel et les équipements médicaux. Une application courante consiste à interfacer des signaux de commande basse tension (tels que ceux provenant de microcontrôleurs ou de circuits numériques) à des charges haute tension ou à courant élevé (telles que des relais, des moteurs ou des transistors de puissance). En utilisant un photocoupleur, le signal de commande peut activer la charge de manière sûre et fiable sans risque d’interférence électrique ou de boucles de terre. Les photocoupleurs sont également utilisés dans les systèmes de contrôle par rétroaction, où ils assurent l’isolation entre les circuits de détection et les circuits de contrôle, garantissant ainsi une mesure et un contrôle précis sans introduire de bruit ni de distorsion.
Un optocoupleur, ou photocoupleur, remplit la fonction de transférer des signaux électriques entre deux circuits isolés en utilisant la lumière. Lorsqu’un signal électrique est appliqué au côté LED de l’optocoupleur, il émet une lumière qui active le composant photosensible (tel qu’un phototransistor ou une photodiode) du côté sortie. Ce couplage optique permet de transmettre des signaux sans connexion électrique directe, assurant une isolation galvanique entre les circuits d’entrée et de sortie. En plus de l’isolation, les optocoupleurs peuvent également fournir une amplification du signal, un décalage du niveau de tension et une réduction du bruit dans les circuits, ce qui en fait des composants polyvalents dans l’électronique et les télécommunications.
Le besoin d’un optocoupleur découle principalement de la nécessité d’assurer une isolation électrique entre différentes parties d’un circuit ou entre différents circuits. L’isolation électrique est cruciale dans les applications où il existe des différences potentielles dans les potentiels de terre, des niveaux de tension variables ou lorsque les interférences d’un circuit pourraient affecter le fonctionnement d’un autre. Les optocoupleurs fournissent une méthode sûre et fiable de transmission de signaux en utilisant la lumière pour transférer les signaux, empêchant ainsi le bruit électrique, réduisant les interférences électromagnétiques (EMI) et protégeant les composants sensibles contre les dommages potentiels dus aux pics ou surtensions de tension.
La principale différence entre un relais et un photocoupleur réside dans leurs principes de fonctionnement et leurs applications. Un relais est un interrupteur électromécanique qui utilise un électro-aimant pour ouvrir ou fermer mécaniquement des contacts en réponse à un signal électrique. Il est utilisé pour contrôler des circuits haute puissance ou haute tension avec un signal de commande faible puissance. Les relais assurent l’isolation électrique entre le circuit de commande et le circuit de charge, mais ils le font via des contacts mécaniques, ce qui peut introduire des limitations telles qu’une usure mécanique, des vitesses de commutation plus lentes et une susceptibilité au bruit électrique.
D’autre part, un photocoupleur (ou optocoupleur) utilise la lumière pour transmettre des signaux entre des circuits isolés. Il se compose d’une LED côté entrée qui émet de la lumière lorsqu’elle est activée par un signal électrique et d’un composant photosensible (tel qu’un phototransistor ou une photodiode) côté sortie qui détecte cette lumière et génère un signal électrique correspondant. Les photocoupleurs assurent une isolation électrique sans utiliser de contacts mécaniques, offrant des avantages tels que des temps de réponse plus rapides, des interférences électromagnétiques plus faibles, une fiabilité plus élevée et une durée de vie opérationnelle plus longue que les relais. Ils sont particulièrement adaptés aux applications nécessitant une transmission de signaux à grande vitesse, une immunité au bruit et une protection contre les pointes de tension.
