2024年09月30日
フォトカプラ (2)
前回、２つの回路を接続する必要性と、その実装について、フォトカプラの部品を含めて、紹介しました。未読でしたら、一度読んでいただければと思います。
簡単なおさらいとして、
２つの回路の電流や電圧が許容値を大きく変わる場合、回路を分ける必要があります。安全性の観点から回路内部で減圧等を行うことはリスクが伴います。
フォトカプラを用いると、部品内部で光によってスイッチングを行うことができ、同じ部品内で異なる回路を制御できます。
Arduino上に理論的に同じ回路を実装してみました。
文頭の写真は、前回の写真に比べると、かなりもっさりした印象。
前回の写真は、文章の後半にて再掲します。
フォトカプラは、大きく２つの回路から形成されます。
一つは、信号を受け取り、LEDを点灯させる回路。
もう一つは、フォトトランジスタで、LEDの光を感知して、スイッチをオンにする回路。
となります。
フォトトランジスタは、LEDとは逆の性質を持っていて、受光部に光が当たると、スイッチをオン（抵抗値が低くなる）にした状態となります。
おさらいではありますが、LEDの場合、ダイオードの部品が通電したときに発光します。
ダイオードは、端子に電圧がかかることによって、その方向によってスイッチの役割を果たします。
これはうんちくです。
ダイオードのように、状態によって電気を流したり、止めたりする部品を半導体と呼びます。
電気を通す導体の性質を半分持っているための名前です。
電気信号でスイッチのオン・オフを切り替え可能なのが、最大の特徴です。
現在のデジタル機器のほとんどは、半導体がないと作れません。
よって、各国で貿易戦争が起きている状態です。
閑話休題
今回の回路では、フォトカプラが配置されていた場所にLEDとフォトトランジスタを配置してみました。
Arduinoからの信号でLEDを点灯させ、フォトトランジスタのスイッチを制御し、別回路を動作させます。
この回路はあくまで仕組みを再現したもので、実際には作動しません。
一番の理由は、フォトトランジスタが環境光（通常の明かり）で反応してしまうからです。
解決策としては、
１。部屋全体を暗くする
２。フォトトランジスタ周りの抵抗を調整して、感度を絞る。
３。１の応用として、LEDとフォトトランジスタの部分を暗室になるよう箱とかを作る。
今回利用したフォトカプラ。
解決方法３を一つの部品にしたものになります。
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