Il 4N35 è un circuito integrato optoisolatore (o optocoupler) che viene utilizzato per trasferire segnali elettrici tra due circuiti isolati galvanicamente. Questo dispositivo è composto da un LED a infrarossi e un fototransistor NPN, racchiusi nello stesso package. Quando il LED viene alimentato, emette luce infrarossa che viene rilevata dal fototransistor, inducendo una corrente nel collettore-emettitore del fototransistor stesso. Questo meccanismo di funzionamento permette la trasmissione di segnali elettrici mantenendo l’isolamento tra i circuiti, prevenendo così eventuali interferenze o danni causati da differenze di potenziale.
Funzionamento di un integrato optoisolatore 4N35
Il funzionamento del 4N35 si basa sulla fotoconduzione. Quando un segnale elettrico viene applicato ai pin di ingresso (anodo e catodo del LED), il LED si accende e emette luce infrarossa. Questa luce attraversa il piccolo spazio all’interno del package e viene assorbita dal fototransistor. La luce incidente crea una coppia di elettroni-lacune nel semiconduttore del fototransistor, che permette il flusso di corrente tra il collettore e l’emettitore del fototransistor. In questo modo, il segnale di ingresso viene riprodotto come una variazione di corrente nel circuito di uscita, isolato galvanicamente dal circuito di ingresso.
Il 4N35 offre diversi vantaggi significativi nelle applicazioni elettroniche. Uno dei principali benefici è l’isolamento galvanico, che consente di separare elettricamente due parti di un circuito, migliorando la sicurezza e la protezione contro le interferenze elettromagnetiche (EMI). Questo è particolarmente utile in applicazioni dove è necessario proteggere i circuiti di controllo a bassa tensione da potenziali picchi di tensione o rumore provenienti dai circuiti di potenza. Inoltre, il 4N35 ha una velocità di commutazione sufficientemente alta per essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, inclusi sistemi di comunicazione e interfacce di controllo industriale.
Una caratteristica distintiva del 4N35 è la sua capacità di operare su un’ampia gamma di tensioni e correnti, rendendolo versatile e adatto per molteplici applicazioni. Può essere utilizzato per interfacciare circuiti logici con dispositivi di potenza, per il trasferimento di segnali tra microcontrollori e altri componenti elettronici, o come parte di un sistema di isolamento per proteggere sensori sensibili. La sua robustezza e affidabilità lo rendono una scelta popolare in contesti industriali, dove la protezione dei circuiti e la prevenzione dei guasti sono cruciali. Grazie alla sua semplicità di utilizzo e alla sua efficacia nell’isolamento, il 4N35 continua a essere un componente essenziale in molti progetti di ingegneria elettronica.
A differenza di molti altri fotoaccopiatori, il 4N35 dispone anche di un pin che rappresenta la base (pin 6) del fototransistor, quindi è possibile comandare lo stato di uscita non solo attraverso l’emissione di luce del led dello stadio di ingresso ma anche attraverso un comando diretto alla base del transistor. Se questa possibilità non è di interesse nel circuito, è bene collegare tra il pin 6 e massa una resistenza di pull-down (valori di 100.000 ohm, 220.000 ohm, 470.000 ohm andranno comunque bene).
Per la resistenza sul LED interno, quindi sul pin 1 oppure sul pin 2, puoi usare indicativamente questi valori in base alla tensione di alimentazione:
Alimentazione 5Vcc – resistenza 470 ohm
Alimentazione 8Vcc – resistenza 680 ohm
Alimentazione 12Vcc – resistenza 1000 ohm
Alimentazione 15Vcc – resistenza 1500 ohm
Alimentazione 24Vcc – resistenza 2200 ohm
Esempi di applicazione:
- centraline cancelli automatici
- macchine a controllo numerico (CNC)
- apparecchi Modem
- trasmissione/ricezione dati via cavo
- centraline controllo automazione
- sistemi allarme/antifurto
- sistemi controllo accessi
- circuiti automotive
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Per sapere come funziona in generale un fotoaccopiatore puoi leggere anche questo articolo:
