Neobvyklá použití optočlenů II

Po delší době si připomeneme několik dalších neobvyklých ideových zapojení s optočleny.

První ze zapojení je ochrana stabilizátoru zdroje napětí před zkratem. Integrované stabilizátory sice většinou mají vnitřní ochranu proti zkratu vázanou na zahřátí stabilizátoru, ale ne vždy tato ochrana spolehlivě funguje (dobře zabírá při postupném proudovém přetížení, ale při zkratu to tak jisté není) a některé stabilizátory ochranu nemají. Navíc ochrana někdy zapne až v okamžiku, kdy se v blízkosti obvodu už teplem bortí plasty, takže sice ochrání obvod před zničením, ale přístroj jako celek (jeho kryt) je nevratně poškozen.

V našem zapojení prochází proud do vstupu stabilizátoru přes (možno i výkonový) odpor, ze stabilizovaného výstupu se přes zenerovu diodu napájí LED optočlenu. Když je na výstupu předpokládané napětí (s nějakou tolerancí třeba 1 – 2 V na spolehlivé zavření zenerovy diody), je tranzistor optočlenu sepnutý a drží v otevřeném stavu výkonový tranzistor, který přemostí odpor na vstupu. Jakmile dojde ke zkratu (nebo takovému přetížení, že klesne výstupní napětí), LED optočlenu pohasne a výkonový tranzistor se uzavře. Dál už je proud obvodem omezen rezistorem na vstupu na úroveň, která nemůže stabilizátor poškodit. Jakmile zkrat pomine a na výstupu se obnoví předpokládané napětí, opět sepne tranzistor a vyžadí odpor z činnosti.

OC_zkrat


 

Další zapojení má za úkol odpojit napájený obvod v případě, že se objeví přepětí. Problém je ale v tom, že vstupních napětí je víc a nebezpečné přepětí se může objevit na kterémkoli z napětí, odpojení musí reagovat vždy. Některá napájecí napětí mohou být kladná, některá záporná.

Obvod je zakreslen pro dvě napájení, ale princip funguje pro libovolný počet. Ochrana obecně nereaguje na výpadek napájecího napětí, ovšem s jednou výjimkou, nesmí vypadnout ta větev napájení, která spíná relé. V klidu je relé bez proudu, přes jeho rozpínací kontakty se obvod napájí.

OC_prepeti


 

S optočlenem jde udělat i generátor s pilovitým průběhem napětí, který je vhodný zejména pro vyšší napájecí napětí (12 V a víc). Funguje sice spolehlivě i při 4 V, ale čím nižší napětí, tím je linearita průběhu horší.

Po zapnutí napájení se přes odpor nabíjí kondenzátor zatížený jen odporovým děličem. Protože se na odporu napětí příliš nemění, nabíjí se kondenzátor skoro konstantním proudem a růst napětí na něm je skoro lineární. Když napětí na bázi tranzistoru dosáhne meze a tranzistor se začne otevírat, projde proud přes LED optočlenu a otevře se tranzistor optočlenu, tím se otevření diskrétního tranzistoru PNP urychlí (kladná zpětná vazba). Tento proud ale současně velmi rychle vybije kondenzátor, takže se naopak začne zavírat tranzistor, tím zhasne LED a tranzistor optočlenu pomůže rychlejšímu uzavření diskrétního tranzistoru PNP. A vše se opakuje.

Výstupní pilovité napětí se odebírá z kondenzátoru.

OCosc