Optocoupler: Pengertian, Jenis, dan Cara Kerja Optocoupler

Optocoupler atau opto-isolator adalah sebuah komponen elektronik yang digunakan untuk menghubungkan dua sirkuit elektronik secara terpisah. Komponen ini terdiri dari dua bagian utama, yaitu sebuah LED infra-merah (IR) dan sebuah fotodetektor yang terdiri dari fototransistor atau fotodioda.

Prinsip kerja optocoupler adalah dengan menggunakan cahaya IR dari LED untuk mengaktifkan fotodetektor, sehingga menghasilkan sinyal listrik yang sesuai pada keluaran fotodetektor. Dalam rangkaian elektronik, sinyal listrik ini dapat digunakan untuk mengontrol aliran arus atau tegangan pada sirkuit keluaran.

Manfaat dari optocoupler adalah memungkinkan pengisolasian antara dua sirkuit yang berbeda secara elektrik, sehingga dapat menghindari masalah seperti ground loop, noise, dan interferensi yang dapat mengganggu kinerja sirkuit. Selain itu, optocoupler juga dapat digunakan sebagai pengaman sirkuit untuk menghindari kerusakan pada komponen sensitif dalam sirkuit akibat lonjakan arus atau tegangan yang tiba-tiba.

Optocoupler banyak digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik seperti dalam sirkuit daya, pengendali motor, alat pengukur, dan sebagainya. Ada beberapa jenis optocoupler yang tersedia, seperti fotodioda, fototransistor, dan optocoupler dengan output logika digital, sehingga dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan aplikasi elektronik yang diinginkan.

Jenis Optocoupler atau Optoisolator

Berikut adalah beberapa jenis optocoupler yang umum digunakan dalam aplikasi elektronik:

1. Fotodioda: merupakan jenis optocoupler paling sederhana yang terdiri dari sebuah LED IR dan sebuah fotodioda. Saat LED IR dinyalakan, cahaya yang dipancarkan akan mengenai fotodioda dan menghasilkan arus pada fotodioda. Fotodioda ini dapat digunakan sebagai saklar cahaya (light switch) atau sensor cahaya.
2. Fototransistor: jenis optocoupler ini terdiri dari sebuah LED IR dan sebuah fototransistor. Saat LED IR dinyalakan, fototransistor akan mengalami peningkatan arus kolektor-basisnya yang dipicu oleh cahaya. Fototransistor ini dapat digunakan untuk mengontrol sinyal arus atau tegangan pada sirkuit keluaran.
3. Optocoupler dengan output logika digital: merupakan jenis optocoupler yang memiliki fungsi yang sama seperti fototransistor, tetapi memiliki keluaran logika digital seperti TTL atau CMOS. Jenis optocoupler ini sering digunakan dalam aplikasi seperti dalam pemutus optik (optical isolator) dan sebagai sensor optik.
4. Optocoupler dengan output fotodiode: merupakan jenis optocoupler yang menggunakan fotodiode sebagai keluarannya. Jenis optocoupler ini biasanya digunakan dalam aplikasi sensor cahaya atau sebagai saklar cahaya.
5. Solid state relay (SSR): merupakan jenis optocoupler yang dapat digunakan untuk menggantikan relai elektromagnetik dalam aplikasi seperti pengendali daya. SSR terdiri dari LED IR dan fototransistor, dan dapat mengendalikan aliran arus pada sirkuit keluaran dengan mengaktifkan optotransistor pada saat sinyal cahaya diterima.

Cara kerja Optocoupler atau Opto Isolator

Cara kerja optocoupler adalah sebagai berikut:

1. Ketika sinyal listrik diterapkan pada emitter optik, LED inframerah akan menyala.
2. Sinar inframerah yang dipancarkan oleh LED akan melewati jarak isolasi optik dan kemudian diterima oleh fotodetektor.
3. Dalam fotodetektor, sinar inframerah tersebut akan menghasilkan arus listrik yang sebanding dengan intensitas cahaya yang diterima.
4. Arus listrik tersebut dapat digunakan untuk mengontrol sinyal listrik pada bagian lain dari rangkaian elektronik, yang terisolasi secara galvanik dari sinyal input pada emitter optik.

Dengan cara ini, optocoupler dapat memisahkan bagian-bagian rangkaian yang berbeda potensial atau tegangan, sehingga dapat mencegah terjadinya lonjakan listrik atau noise pada sinyal listrik. Optocoupler juga dapat digunakan untuk menghubungkan rangkaian yang menggunakan tegangan yang berbeda, atau untuk membatasi arus listrik yang mengalir pada bagian-bagian tertentu dari rangkaian elektronik.