Pengertian Optocoupler dan Prinsip Kerja Optocoupler - Saklar elektronik otomatis yang terdapat dalam perangkat elektronik umumnya menggunakan optocoupler. Komponen elektronik tersebut juga kerap mengamati dengan sensor pendeteksi cahaya.
Namun, apakah pengertian optocoupler sebenarnya? arti optocoupler jauh lebih kompleks dari aplikasi komponen pendeteksi cahaya atau sakar otomatis.
Pengertian Optocoupler
Dalam dunia elektronika, optocoupler juga dikenal dengan sebutan opto-isolator, photocoupler atau Optical Isolator. Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik.
Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu transmitter yang bekerja sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya.
Masing-masing bagian optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.
Meskipun tidak memiliki hubungan konduktif, transmitter dan receiver tetap dapat digabungkan dan menjadi komponen penyusun optocoupler.
Optocoupler juga dapat dipakai untuk membuat saklar elektrik dengan fungsi otomatis. Hal ini disebabkan oleh cara kerja optocoupler yang menggunakan cahaya optik sebagai masukan atau masukan. Setelahnya, diolah dan menghasilkan output berupa kondisi On atau Off.
Keunggulan utama dari optocoupler adalah isolasi listrik yang cukup tinggi yang memisahkan terminal input dan output. Dengan begitu, komponen ini hanya memerlukan sinyal digital kecil untuk bisa mengendalikan daya bolak-balik, tegangan, serta arus listrik yang tinggi.
Simbol dan Bentuk Optocoupler
Di bawah ini adalah simbol optocoupler dan bentuk-bentuknya :
Jenis-jenis Optocoupler
Jenis optocoupler yang sering adalah optocoupler yang terbuat dari bahan semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light Emitting Diode) dan Phototransistor.
Dalam kombinasi ini, LED bekerja sebagai pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan phototransistor bekerja sebagai penerima cahaya tersebut (receiver). Jenis lainnya dari optocoupler diantaranya adalah:
- LED Photodiode - Jenis optocoupler ini mampu menghasilkan arus listrik dengan cara konversi dari cahaya yang dideteksi. Beberapa jenis cahaya atau sinar yang mampu dideteksi oleh LED Photodiode antara lain sinar X, cahaya tampak, ultraviolet dan inframerah.
Umumnya fotodioda LED ini banyak dijumpai pada berbagai peralatan medis dan menjadi bagian penting di dalamnya. Selain itu, optocoupler jenis ini juga jarang dijumpai kamera sebagai senseor untuk mengukur cahaya yang masuk. - Lamp Photoresistor - jenis optocoupler yang kedua adalah photoresistor lampu yang memiliki basis semikonduktor. Jika ada cahaya yang jatuh mengenai komponen ini, resistansinya akan mengalami penurunan.
Fotoresistor lampu ini sering dipakai untuk rangkaian alat pendeteksi cahaya. Sayangnya, alat ini kurang cocok untuk mendeteksi perubahan cahaya yang sangat cepat. - LED LASCR (Light Activated SCR) - jenis yang ketiga disebut sebagai LED Light Activated SCR atau biasa disingkat LED LASCR. Umumnya, optocoupler jenis ini bekerja sebagai pemantik cahaya dalam rangkaian elektronik.
Ketika LED LASCR mendeteksi ada cahaya yang masuk, maka hal tersebut akan menentukan kondisinya. Oleh karena itu, LED LASCR ini juga disebut sebagai switch otomatis. Jenis aplikasi optocoupler ini biasanya terdapat pada HVDC dan di dalam lampu optik sebagai pengontrolnya.
Prinsip Kerja Optocoupler
Pada prinsipnya, optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor adalah optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED (Light Emitting Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED.
Untuk lebih jelasnya silah lihat rangkaian komponen internal optocoupler di bawah ini :
Dari gambar di atas dapat dijelaskan bahwa arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya infra merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut.
Kelebihan Cahaya infra merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan cahaya yang tampak. Cahaya infra merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.
Cahaya infra merah yang dipancarkan tesebut akan dideteksi oleh phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor.
Prinsip kerja phototransistor hampir sama dengan transistor bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.
Aplikasi Optocoupler
Optocoupler banyak diaplikasikan sebagai driver pada rangkaian pada mikrokontroller, driver pada motor DC, DC dan AC power control dan juga pada komunikasi rangkaian yang dikendalikan oleh PC (Komputer)
Fungsi Optocoupler
Sebenarnya optocoupler sendiri memiliki banyak sekali kegunaan dan juga fungsinya. Salah satu contohnya adalah sebagai switch atau saklar, sensor kecepatan dan gerak otomatis.
Agar bisa memahami fungsi dan kegunaan dari optocoupler, simak penjelasan di bawah ini:
1. Sebagai Saklar atau Switch
Apabila kita menambahkan komponen seperti kapasitor resistor dan diode, maka optocoupler dapat dijadikan sebagai saklar sederhana. Rangkaian elektronik ini dapat dimodifikasi atau ditambahkan berbagai komponen lainnya agar bisa bekerja secara otomatis.
2. Sensor Kecepatan pada Motor Hybrid
Fungsi optocoupler selanjutnya adalah motor hybrid. Lebih tepatnya digunakan untuk melakukan pengukuran terhadap kecepatan gerak di motor tersebut. Optocoupler akan dipasang pada posisi tengah antara piringan di dalam rangkaian motor hybrid. Maka dengan begitu, optocoupler dapat menghasilkan data.
Data yang didapatkan nantinya akan dikumpulkan untuk dianalisis dan di olah. Data tersebut kemudian dijadikan sebagai acuan dalam memilih jenis tenaga penggerak yang tepat untuk motor hybrid.
3. Sebagai Sensor Gerakan Otomatis
Fungsi yang terakhir yaitu sebagai sensor gerakan otomatis. Contohnya dapat kita lihat pada kran otomatis dan alat pengering tangan. Kedua alat tersebut bekerja dengan cara mendeteksi gerakan tanpa pengguna. Komponen elektronik yang terdapat pada kedua alat tersebut adalah komparator dan timer.
Alat tersebut tidak akan berfungsi mengalirkan air atau menghembuskan udara ketika sensor optocoupler tidak dihalangi. Tetapi, ketika tangan atau benda lain yang menghalangi sensor optocoupler, input menuju komparator menjadi terhalang. Selanjutnya, komparator akan menghidupkan timer, sehingga alat cuci atau pengering tangan hidup selama 5 sampai 10 detik.
Setelah waktu habis, komparator akan kembali mendeteksi optocoupler. Apabila sensor optocoupler masih terhalang, maka prosesnya akan terus berulang. Sensor optocoupler ini biasanya digunakan pada rangkaian mikrokontroler Arduino sebagai pendeteksi gerakan atau sensor jarak. Sensor tersebut kemudian dikenal sebagai optocoupler Arduino.
Demikianlah penjelasan lengkap tentang optocoupler, mulai dari pengertian, simbol, jenis, prinsip, aplikasi dan fungsinya. Semoga tulisan di atas dapat bermanfaat bagi kita semua.