O que é um Optoacoplador? 2

O optoacoplador ou acoplador óptico é um componente eletrônico muito utilizado nos projetos de circuitos digitais. Neste post sobre o optoacoplador, abordaremos seu princípio de funcionamento, algumas aplicações desse componente nos produtos comerciais e como podemos utilizá-lo em nossos projetos maker de forma extremamente simples com um Arduino ou qualquer outro microcontrolador.

Como funciona um octoacoplador

Um optoacoplador funciona como um botão que pode ser acionado eletricamente, assim como um relé. Porém, diferentemente dos relés, os circuitos são completamente isolados – assim como uma pessoa apertando um interruptor de luz não toma choque, o circuito que aciona o optoacoplador não é influenciado pelo circuito acionado.

Podemos separar um optoacoplador em duas partes internas, um LED Infravermelho e um fototransistor. Quando o LED é acionado, a luz incidente no transistor faz com que esse permita a passagem de corrente.

No GIF acima, podemos ver uma representação do funcionamento interno de um optoacoplador. Na protoboard branca, da esquerda, temos um LED Infravermelho e na protoboard verde, da direita, temos um fototransistor. Quando o LED IR é acionado pelo botão, sua luz é recebida pelo fototransistor e esse permite que a corrente passe para acender o LED azul. Podemos ver. também, que as duas protoboards são alimentadas por fontes diferentes e não possuem nenhuma conexão elétrica entre si.

Aplicações do optoacoplador

Os optoacopladores podem isolar tensões de entrada e saída na ordem de milhares de Volts, por isso são bastante utilizados em aplicações envolvendo circuitos digitais que interagem com circuitos de corrente alternada.

Um optoacoplador pode ser usado, por exemplo, para detectar o momento exato quando a tensão de uma fonte AC vale zero. Essa informação é essencial para o funcionamento dos dimmers e das fontes chaveadas que utilizamos para carregar nossos celulares e usamos em muitos de nossos projetos. Além disso, os optoacopladores são utilizados para isolar áreas de baixa e alta tensão/corrente em equipamentos de som e na construção de relés de estado sólido – sem partes mecânicas.

Como utilizar o optoacoplador?

Um optoacoplador pode ser extremamente útil para os projetos maker. Pode ser usado para acionar o botão de um equipamento sem interferir no seu funcionamento, integrar duas partes de um projeto que utilizam fontes diferentes ou também para comunicação de microcontroladores que funcionam com níveis lógicos diferentes – como é o caso do Arduino e do ESP8266.

Na imagem acima, o Arduino aciona um optoacoplador, esse, por sua vez, fecha o circuito do LED com a bateria de 9V. Dessa forma, podemos fornecer mais do que 5V para o LED, o Arduino permanece completamente isolado e não corremos o risco de ser danificá-lo.

O esquema abaixo é referente a utilização do optoacoplador PC817. Basta conectar o catodo do optoacoplador no GND do microcontrolador, o anodo através de um resistor de 220Ω na saída digital do microcontrolador e o circuito que deseja acionar no emissor e no coletor, conectando o negativo do circuito no coletor.

Conclusão

As utilizações do optoacoplador nos projetos maker são ilimitadas. Pode ser especialmente relevante em projetos onde se deseja controlar um dispositivo comercial como um controle remoto ou um aparelho de som, sem precisar se preocupar com os detalhes do seu funcionamento ou correr o risco de danificá-lo. O optoacoplador pode acionar os botões desse equipamento de acordo com os comandos de um microcontrolador. Uma aplicação semelhante foi mostrada no post Começando com o ATtiny85.

Gostou de aprender sobre o que é um optoacoplador? Não se esqueça de deixar um comentário aqui embaixo nos contando o que achou. Se ficou com alguma dúvida ou quiser compartilhar o resultado do seu projeto.