공대남의 정보수용소

안녕하세요. 이번 글에서는 포토커플러에 대하여 간단히 알아보도록 하겠습니다.

전자공학과 이거나 공학도이면 포토커플러를 접하신 적이 있을 것 입니다.

처음에 들을때는 생소하지만 널리 많이 쓰이고 있습니다.

쉽게 설명하자면 포토커플러란 전기신호를 빛으로 전달 시킬 수 있는 부품입니다.

그러면 자세히 알아보도록 하겠습니다.

1. 포토커플러의 뜻과 원리

위의 그림은 포토커플러를 가장 간단하게 표현한 회로입니다.

앞서 말했듯이 포토커플러란 전기신호를 빛으로 전달 시키는 역할을 합니다.

포토커플러는 빛을 전달해주는 발광 다이오드와 스위치 역할을 해주는 다이오드(트랜지스터)로 구성됩니다.

다음과 같이 발광소자, 수광소자로 구성됩니다.

여기서 발광소자는 빛을 전달하는 발광 다이오드이고, 수광소자는 스위치 역할을 해주는 다이오드입니다.

동작원리는 다음과 같습니다.

일반적인 트랜지스터 같은 경우에는 Base에 전류가 흐르면 Collector 에서 Emitter 로 강한 전류가 흐르게 됩니다.

여기서 포토커플러는 Base에 전류가 흐르는 대신 발광소자이 IRED 광출력을 Photo TR에 신호를 보내서 스위치 역할을 하게 합니다.

즉, 전기신호를 빛을 이용하여 전달하는 것 입니다. 

그러면 전기신호를 빛으로 전달하면 무엇이 좋고 포토커플러의 용도가 무엇인지 알아보겠습니다.

2. 포토커플러의 용도

포토커플러를 사용하게된 배경은 다음과 같습니다.

동작 전원이 다른 두 회로의 경우

예를 들어, PLC의 메모리의 경우 5v를 쓰고 입력 출력은  24v를 쓰게 되니 신호를 전달하면 많이 손상됩니다.

그래서 빛으로 전기 신호를 주고 받게 된 것 입니다.

그래서 포토커플러의 용도는

첫번째로 전원이 다른 두 회로를 완전히 분리 시키는 것 입니다.

발광소자와 수광소자 사이에는 절연 물질이 있기때문에 전류가 흐르지 않기 때문입니다.

두번째로 잡음에 아주 강합니다. 

전기신호를 빛으로 전달하고, 첫번째 경우와 같이 절연물질로 인해서 회로가 잡음으로 부터 안정적이게 됩니다.

세번째로, 회로가 아주 간단해지고 신뢰성이 높아집니다.

이번 글에서는 포토커플러에 대해서 간단히 알아보았습니다.

가장중요한 점은, 정리하자면 포토커플러는 전기신호를 빛으로써 전달시킬 수 있게 해주는 소자이고

이로 인해 회로가 간단해지고 전원이 다른 두 회로가 아주 안정적이고 신뢰성이 높아진다는 것 입니다.

참고로 포토커플러(photocoupler)는 Photo Isolator, Opto Coupler, Opto Isolator 라고도 합니다.

다음번에는 좀 더 유익한 글로 찾아뵙도록 하겠습니다. 감사합니다.