还搞不懂MOC3021一定要看这一文，工作原理+引脚功能+实际电路
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今天给大家介绍的是：MOC3021，主要是以下7个方面：
- 1、M0C3021光电耦合器
- 2、M0C3021引脚功能
- 3、M0C3021 CAD模型
- 4、M0C3021 光耦工作原理
- 5、M0C3021芯片的参数
- 6、M0C3021等效替换
- 7、M0C3021应用电路
一、M0C3021光电耦合器
MOC3021是一种基于非零交叉的光隔离器，由砷化镓红外发光二极管组成，光耦合到硅基三端双向可控硅开关元件。
MOC3021 采用内部发光二极管和基于 TRIAC 的光激活晶体管。该光耦合器提供针对高电阻和电感负载的保护。它能够流过高达 1A 的电流。MOC3021 光耦合器基于 IR 工作，它可以保持任何类型的电流流向电路。光耦合器仅采用一个封装，但单个封装可用于任何电路。在高负载下，工作温度总是会影响电路性能，但 MOC3021 具有在高温度下工作的能力，同时也增加了光耦合器的使用寿命。
M0C3021光电耦合器
MOC3021 是一款非零交叉光耦合器。另一个光耦合器仅给出输出，仅给出零幅度，而非零光耦合器给出从零到最大值的不同级别的幅度。光耦合器的这种能力不仅允许设备像开关一样控制输出，而且还允许设备在不同级别进行控制，这就是物联网中使用光耦合器 MOC3021 来控制电机速度、加热器的电路的原因温度等
二、M0C3021引脚功能
M0C3021引脚功能
M0C3021引脚功能
M0C3021引脚功能
三、M0C3021 CAD模型
1、MOC3021逻辑图
MOC3021逻辑图
2、MOC3021 电路模型
MOC3021 电路模型
3、MOC3021 3D 模型
MOC3021 3D 模型
四、M0C3021 光耦工作原理
理想情况下，典型的晶体管只会在基极引脚发生触发时才允许电流流动。但是，如果你小心地去除分立晶体管的电容，你可以观察到微小的电流流过发射极引脚。当然，那是在集电极引脚上施加电压之后。因此，即使其余部分是玻璃或塑料等非导电材料，电流也会流动。
明显的电压不是由于交流应用，而是晶体管裸露基极上的光子。这意味着光在半导体中引起导电性，因此存在光电晶体管。
此外，光电晶体管是两端晶体管（没有基极引脚）。相比之下，它们看起来像二极管，并以光为基础货币。他们还与光电二极管一起工作，根据入射光强度检测设备中的电流变化。
因此，一个实际的例子是接近指示应用。光耦合器有两个部分，用于在两个电路之间传输电信号。此外，这两个电路与交流线路是分开的，以防止触电，这一过程称为隔离。
光耦工作示意图
光隔离器中的两个部分是；一个内部发光二极管和一个检测光的光电晶体管。然后根据入射光强度进行切换。因此，光耦合器结合了光电晶体管和 LED 来控制开关电压。
耦合器的电流输入点亮 LED，从而产生与输入电压成比例的红外光。然后，晶体管在检测到早晨时开始其正常工作过程。可以将一个外部电阻接地，以加快开关速度。
光耦合器输入和输出
通常，光耦合器由输入端的二极管和输出端的开关元件组成。二极管发光，但是，由于光耦合器的盒子，你看不到光。此外，二极管发出的光是红外线，因此不容易看到。
发光二极管以与典型 LED 相同的电压幅度运行。输出端可能有一个NPN晶体管、一个TRIAC、一个可控硅，甚至是一个完整的逻辑能力输出。
由于输出端的基极电流由光能驱动，因此通常很低。基极输出电压也减慢了上升和下降时间。不过，可以使用逻辑输出和匹配速度的光耦合器来解决这个问题。但是，这样做将需要不同的输出端电压。
光耦引脚图
光耦合器输出的主要优点是它可以与输入电压进行电压隔离。因此，它作为一个浮动开关。
例如，你可以在低端使用晶体管并添加上拉电阻。每次二极管导通时，它都会激活晶体管以将集电极拉低。
此外，高端的晶体管加上输出接地和发射极之间的电阻会将输出端的发射极拉高。然而，常规光耦合器具有限制性基极驱动，可导致高达整个伏特的高饱和度。光耦合器的低速和隔离电压特性是高效的电源反馈回路。
此外，额定电流不允许它像发电机那样供电。另一方面，光耦合器无需单独驱动器的帮助即可在电路之间高效传输信号。
五、M0C3021芯片的参数
1、MOC3021 光电耦合器特性
- 高隔离电压，不适用于交流电流，只存在于基于 TRIAC 的光耦合器中。
- 该设备的稳定性对于任何高负载都非常可靠。
- 光耦合器的焊接温度很高。
- 输出引脚能够将高负载保持在关断状态，这使得它对于处于正常水平的任何开关设备都可靠。
- 由于内部红外发射功能，输入设备可以与 IC 一起使用以控制它。
- 由于非零能力，IC可以给出不同幅度的输出。它使 IC 以不同于使用外部 TRIACS 的方式控制负载。
- 当我们需要控制高负载时，温度是重要的因素，IC可以在高温下工作，也可以储存温度。
- 仅采用一个 6 引脚封装，即 PDIP，但可用于任何电路。
2、MOC3021规格
- 该 IC 的最小输入正向电压为 1.3V
- 为触发 LED 正向电流应至少为 15mA，否则 LED 可能无法运行。
- IC 内的 TRIAC 具有最高 400V 的高输出电压范围。400多会先把IC加热再烧。
- TRIAC 的峰值输出电流范围为 1.2A。
- IC 在 25 度时的功耗为 300mW。
- IC 的工作温度范围为-40 至 100 度，它能够存储高达 -55 至 150 度的温度。
- IC 的焊接温度范围最大为 260 度，然后 IC 会在焊接过程中燃烧。
六、MOC3021等效替换
1、MOC3021等效
MOC3043
2、替代光耦合器
MCT2E（非零晶体管）、MOC3041（非零交叉 TRIAC）、FOD3180（高速 MOSFET）。
七、M0C3021应用电路
1、如何使用 MOC3021 光电晶体管光电耦合器？
该 IC 可以与任何 TTL 设备或任何微控制器一起工作，但由于一些安全测量和 IC 的不同幅度，建议使用高负载外部 TRIAC 正确操作M0C3021。只有当输入为高时，输出才会流动。
首先，看一下给定的电路。在电路中，你可以看到IC通过TRIAC控制灯泡。但是，当我们仅将 IC 用于开关功能时，灯泡会正常工作，但在调光器的情况下，由于交流电流的波浪特性，灯泡会一直闪烁。这个问题只会出现在 IC 的不同幅度水平上，在最大值和最小值时，IC 将像负载开关一样运行。
MOC3021 驱动可控硅原理图
在给出不同幅度的输出的情况下，我们将需要使用 PC817 的过零。在高负载下，当高负载会产生反向电流时，它可以通过 TRIACS，但由于 IR 通信，它不会损坏控制器。
2、MOC3021自控灯电路实例
在这个例子中，在日光后以自动开灯的方式使用 MOC3021。我们将使用晶体管、TRIAC、灯、220 AC、电阻和 LDR。
在该电路中：
- LDR 将用于检测阳光
- MOC3021 将用于通过 TRIAC 打开和关闭灯。
- 晶体管将用于打开 MOIC 3021
因为有电阻，可以直接将 LDR 与 MOC3021 一起使用，在这里使用可变电阻，能够调整 LDR 灵敏度。最终会形成下面的电路：
MOC3021自控灯电路
一开始，电路不会工作，我们需要通过一个电阻来调节LDR的灵敏度。更改后，太阳的灵敏度将见证 LAMP 上的输出。灯将开始发光，然后再次增加频率，然后 LAMP 将关闭。这是发光的灯。
MOC3021自控灯电路
这里低压和高压设备之间的整个通信仅由于 MOC3021 而发生。MOC3021 可用作开关，而不是控制继电器或 TRIACS。它能够在没有任何继电器的情况下获取低压信号并通过它控制高压，但由于安全问题，最好使用外部 TRIACS 或继电器。
3、其他应用
MOC3021 的一般用途是控制交流电器，除此之外，还可以用作以下用途：
- 交流/直流电源控制
- 交流电机调速
- 交流调光器
- 闪光灯
- 使用MCU/MPU控制交流负载
- 噪声耦合电路
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