Lo scopo principale dell’utilizzo di un fotoaccoppiatore, noto anche come fotoaccoppiatore o optoisolatore, in un circuito è fornire isolamento elettrico tra due parti separate del circuito. È costituito da un diodo emettitore di luce (LED) da un lato e da un componente fotosensibile come un fototransistor o un fotodiodo dall’altro, incapsulati nello stesso contenitore ma isolati elettricamente l’uno dall’altro. Quando viene applicato un segnale elettrico al lato LED (lato ingresso), emette luce. La luce attiva quindi il componente fotosensibile sul lato di uscita, trasmettendo così il segnale senza collegamento elettrico diretto. Questo isolamento aiuta a prevenire rumore, interferenze e potenziali danni tra le diverse parti del circuito, soprattutto nelle applicazioni in cui sono presenti differenze nei potenziali di terra o dove l’isolamento elettrico è necessario per motivi di sicurezza.
L’applicazione di un fotoaccoppiatore abbraccia vari campi come l’elettronica, le telecomunicazioni, il controllo industriale e le apparecchiature mediche. Un’applicazione comune è l’interfacciamento di segnali di controllo a bassa tensione (come quelli provenienti da microcontrollori o circuiti digitali) con carichi ad alta tensione o corrente elevata (come relè, motori o transistor di potenza). Utilizzando un fotoaccoppiatore, il segnale di controllo può attivare il carico in modo sicuro e affidabile senza il rischio di interferenze elettriche o anelli di terra. I fotoaccoppiatori vengono utilizzati anche nei sistemi di controllo del feedback, dove forniscono isolamento tra i circuiti di rilevamento e i circuiti di controllo, garantendo misurazioni e controlli accurati senza introdurre rumore o distorsione.
Un fotoaccoppiatore, o fotoaccoppiatore, svolge la funzione di trasferire segnali elettrici tra due circuiti isolati utilizzando la luce. Quando un segnale elettrico viene applicato al lato LED del fotoaccoppiatore, emette luce che attiva il componente fotosensibile (come un fototransistor o un fotodiodo) sul lato di uscita. Questo accoppiamento ottico consente la trasmissione dei segnali senza collegamento elettrico diretto, fornendo isolamento galvanico tra i circuiti di ingresso e di uscita. Oltre all’isolamento, i fotoaccoppiatori possono anche fornire amplificazione del segnale, spostamento del livello di tensione e riduzione del rumore nei circuiti, rendendoli componenti versatili nell’elettronica e nelle telecomunicazioni.
La necessità di un fotoaccoppiatore nasce principalmente dall’esigenza di garantire l’isolamento elettrico tra diverse parti di un circuito o tra circuiti completamente diversi. L’isolamento elettrico è fondamentale nelle applicazioni in cui sono presenti differenze potenziali nei potenziali di terra, livelli di tensione variabili o dove l’interferenza di un circuito potrebbe influenzare il funzionamento di un altro. Gli optoaccoppiatori forniscono un metodo sicuro e affidabile di trasmissione del segnale utilizzando la luce per trasferire i segnali, prevenendo così il rumore elettrico, riducendo le interferenze elettromagnetiche (EMI) e proteggendo i componenti sensibili da potenziali danni dovuti a picchi o sovratensioni.
La differenza principale tra un relè e un fotoaccoppiatore risiede nei principi di funzionamento e nelle applicazioni. Un relè è un interruttore elettromeccanico che utilizza un elettromagnete per aprire o chiudere meccanicamente i contatti in risposta a un segnale elettrico. Viene utilizzato per controllare circuiti ad alta potenza o alta tensione con un segnale di controllo a bassa potenza. I relè forniscono isolamento elettrico tra il circuito di controllo e il circuito di carico, ma lo fanno attraverso contatti meccanici, che possono introdurre limitazioni come usura meccanica, velocità di commutazione più lente e suscettibilità al rumore elettrico.
D’altra parte, un fotoaccoppiatore (o fotoaccoppiatore) utilizza la luce per trasmettere segnali tra circuiti isolati. È costituito da un LED sul lato di ingresso che emette luce quando attivato da un segnale elettrico e da un componente fotosensibile (come un fototransistor o un fotodiodo) sul lato di uscita che rileva questa luce e genera un segnale elettrico corrispondente. I fotoaccoppiatori forniscono isolamento elettrico senza l’uso di contatti meccanici, offrendo vantaggi quali tempi di risposta più rapidi, minori interferenze elettromagnetiche, maggiore affidabilità e maggiore durata operativa rispetto ai relè. Sono particolarmente adatti per applicazioni che richiedono trasmissione del segnale ad alta velocità, immunità al rumore e protezione contro i picchi di tensione.
