フォトカプラ Photo Coupler

【フォトカプラとは？】
フォトカプラ（Photo Coupler）は、別名フォトアイソレータなどとも呼ばれる光半導体の一種です。
発光素子と受光素子で構成されており、光信号によって入力側回路と出力側回路を結びます。
フォトカプラの入力側、出力側の回路間には電気的なつながりはなく、絶縁した状態になっています。
入出力間を絶縁しているため、電圧レベルの異なる回路を安全に接続する事ができるという特徴があります。

【フォトカプラの仕組み】
フォトカプラは、入力された電気信号を発光素子が光に変換し、受光素子が光を再び電気信号に変換し出力側に伝達する、という動作を行います。
モールド樹脂で封止したパッケージ内に、発光素子と受光素子が向かい合わせで取り付けられます。
発光素子にはLED（発光ダイオード）、受光素子にはフォトトランジスタ、フォトIC、サイリスタなどが用いられています。
なお、同様の仕組みを持つ電子部品にフォトインタラプタがありますが、フォトカプラと異なりセンサとして利用されることが多く、主に自販機、ATMなどの硬貨・紙幣の検知などに使われています。

【フォトカプラの特徴】
フォトカプラは、前述した通り絶縁性が高いことが特徴として挙げられます。
それによって急に予期せぬ電力が流れるなどの心配がなく、安全面において非常に優れています。
また、ノイズの影響の影響を受けづらいという利点もあります。
その他、単純な構造をしているため、比較的安価であることと、物理的な接点が無いため長寿命であることも特徴として挙げられます。
発光素子であるLEDの劣化により、効率が変動しやすいという欠点もありますが、スイッチングが主用途であるフォトリレーは、有接点のメカリレーと比べると長寿命であると言えます。


<参考文献>
https://contents.zaikostore.com/semiconductor/4225/
https://toshiba.semicon-storage.com/jp/semiconductor/knowledge/e-learning/discrete/chap5/chap5-4.html