L'avaluació de la qualitat dels dispositius d'aïllament opto-(optoacobladors) es basa fonamentalment en un mètode{-de tres passos-"inspecció de LED d'entrada-lateral + prova de resposta del dispositiu fotosensible de sortida-lateral + verificació d'eficiència de conversió opto-elèctrica"-realitzada mitjançant un multímetre o instrumentació especialitzada. L'enfocament de diagnòstic més fiable consisteix a simular les condicions de funcionament reals per observar si les capacitats de commutació del dispositiu (-encendre i apagar-) funcionen amb normalitat.
I. Mètode de prova del multímetre (més comú)
1. Prova del costat d'entrada (díode-emissor de llum/LED)
Funcionament: configureu el multímetre al rang "Díode" o al rang de resistència "×1k".
Connecteu el cable de prova vermell a l'ànode (A) i el cable de prova negre al càtode (K).
Inverteix els cables de prova per dur a terme una mesura inversa de-biaix.
Comportament normal:
Conducció directa: mostra una caiguda de tensió de 0,9 V a 1,6 V (valor típic d'un LED infrarojo).
Reverse Cut-off: mostra "OL" (bucle obert/infinit).
Diagnòstic anormal:
Mostra "OL" en direccions cap endavant i cap enrere: el LED està obert-circuitat (danyat).
Condueix en direccions cap endavant i enrere, o mostra una resistència extremadament baixa: el LED s'ha curt{0}}(s'ha trencat).
Caiguda de tensió directa anormal (<0.7V or >1,8 V): el rendiment del LED s'ha degradat.
2. Prova del costat de sortida (fototransistor)
Funcionament: deixeu flotant el costat d'entrada (sense il·luminació).
Utilitzeu l'-interval d'alta resistència del multímetre (p. ex., ×10k) per mesurar a través dels terminals C-E del costat-de sortida (emissor-colector).
Comportament normal:
La resistència en direccions endavant i enrere mostra "OL" (completament tallat).
Diagnòstic anormal:
Mostra un valor de resistència relativament baix (p. ex., per sota d'uns pocs centenars de kΩ): indica un alt corrent de fuga o una avaria.
Excepció: els optoacobladors de tipus Darlington-poden presentar una resistència a les fuites en el rang MΩ quan no estan il·luminats.
3. Verificació de la capacitat de conversió opto-elèctrica (pas crucial)
Funcionament:
Apliqueu una font d'alimentació d'1,5 V a 3 V-en sèrie amb una resistència-limitadora de corrent (p. ex., 220 Ω)- al costat d'entrada per fer que el LED emeti llum. Simultàniament, utilitzeu un multímetre per mesurar la resistència entre els terminals de sortida (colector-emissor).
Comportament normal:
Amb il·luminació: la resistència C-E disminueix significativament (p. ex., de "OL" a uns quants centenars d'ohms o uns quants quilohms).
Sense il·luminació: els terminals C-E tornen a un estat d'alta-impedància.
Diagnòstic anormal:
No pot conduir amb la llum: el fototransistor està en circuit obert-o el camí òptic intern ha fallat.
No es pot tallar sense llum: hi ha fuites greus o el component ha patit una avaria.
II. Mètode de substitució (més pràctic per a la reparació)
Trobeu un optoacoblador-bon conegut del mateix model i feu-ne una substitució directa.
Si el dispositiu reprèn el funcionament normal, el component original era defectuós.
Aquest mètode és adequat per a la reparació de plaques de circuit-i permet una localització ràpida d'errors.
III. Mètodes de diagnòstic professionals (verificació d'alta-precisió)
Mètode de l'oscil·loscopi: apliqueu un senyal d'ona-quadrada als terminals d'entrada i observeu els terminals de sortida per comprovar si les formes d'ona estan sincronitzades; això permet una avaluació de la velocitat de resposta i la fidelitat del senyal.
Prova CTR (Ràtio de transferència de corrent): en condicions estàndard, mesura la relació entre el corrent de sortida i el corrent d'entrada; una disminució del CTR és un indicador clau de l'envelliment dels components.
Prova de tensió d'aïllament: utilitzeu un-tester d'alta tensió per verificar la tensió del component-pertinent, assegurant-vos que el seu rendiment d'aïllament elèctric compleix les especificacions.
IV. Modes de falla habituals i signes de degradació de la qualitat
|
Tipus d'error |
Símptoma |
Causa possible |
|
Fallada del LED |
No hi ha caiguda de tensió als terminals d'entrada o el LED no emet llum |
Sobreintensitat, sobretensió, danys tèrmics durant la soldadura |
|
Fuga del fototransistor |
La sortida condueix fins i tot sense il·luminació |
Envelliment, alta temperatura, entrada d'humitat |
|
Degradació del CTR |
La transmissió del senyal es fa més feble |
Decaïment de la llum LED, groguenc dels materials d'encapsulació |
|
Falla d'aïllament |
Corrent de fuga entre entrada i sortida |
Danys a l'aïllament intern, contaminació |
Consell d'experts: l'exposició prolongada a altes temperatures, els cicles de commutació freqüents i la conducció de sobreintensitat són les tres causes principals de la degradació del rendiment dels optoacobladors; per tant, s'han de permetre suficients marges de disseny a l'hora de seleccionar components.
