1. はじめに
フォトカプラは通常、発光ダイオードを直流で光らせて、受信側のフォトダイオードに光を送ります。
しかし、発光ダイオードに交流電流を流すと、出力が半サイクルごとになるだけでなく、発光ダイオードが破壊される危険性があります。
これに対して、AC入力対応フォトカプラは、直接交流電流を流すことができます。
しかも、出力は、全サイクルに対応しますから、出力の平滑も容易です。
以下に、AC入力対応フォトカプラの構造、動作原理、応用例などを説明します。
2. 構造
図1は、左がAC入力対応フォトカプラ、右が通常のフォトカプラの内部端子接続図です。
図1 内部構造の違い
通常のフォトカプラでは、図１右のように入力側のLEDが１個なので、電流が端子1→2の方向に流れたときだけ発光し、信号を伝えます(直流入力タイプ)。
しかし、図1左のAC入力対応フォトカプラの場合は、入力側に2個のLEDを逆並列に接続しているので、電流が端子1→2の方向に流れたときはLED1が、逆に端子2→1の方向に電流が流れたときはLED2が発光して信号を伝えます。
つまり、AC入力対応フォトカプラは、端子1-2間のプラスマイナスが入れ替わっても信号を伝えることができます。
このことからAC入力対応フォトカプラと呼ばれます。
3. 応用方法
図２左は、AC入力対応フォトカプラにAC100Vを電流制限抵抗を通して入力した場合の回路図です。
図2 応用回路の違い
AC入力対応フォトカプラの場合は、LEDを２本内蔵しているので、図２右の通常フォトカプラのように外部に逆並列ダイオードを付ける必要がありません。
図3 入力と出力の動作波形
このように、AC対応フォトカプラは、通常フォトカプラに直流を流すときと同様、直列抵抗１本だけで交流を入力することができ、回路の簡略化、小型化、コストダウンなどに効果的です。
図４は、シーケンサへのAC対応フォトカプラ応用例です。
図4 シーケンサ回路入力部応用例