フォトカプラー「TLP521」の代用品

質問

オーディオ用回路自作で参考にしたサイトにスイッチ（詳細は後述）はフォトカプラー「TLP521」を使用したとありました。「TLP521」を探しましたが生産終了のようで、現在は代用として
「ＴＬＰ３８５およびＴＬＰ７８５がメーカ推奨代替品となっております（秋月電子より抜粋）」
とありました。

Amazonで「TLP785」と検索すると「PC817」と「EL817」が出てきますが、これらは「TLP521」の代用として使えるのでしょうか？　ひとつ気になるのはa接点とb接点で自分が必要としている物はa接点だと思うのですが、データーシートを見てもa,b接点や「ノーマリーオン」「ノーマリーオープン」などの表記が見当たらず、判断ができません。

使用目的ですが、以下のサイトで公開されている回路に使われているフォトカプラです。http://www.matsumin.net/diy/manual/2loop_change/index.html

楽器（エレキギター・ベース）から出力された信号（音声・交流）が3PDTスイッチにてA回路B回路に分岐。使われていない方の回路をグランドに落としたいので、どの時点でグランドに落とすかのスイッチを担うのが今回のフォトカプラーです。
アノードとカソードはLEDライト点灯用の9V電源が通るとエミッタとコレクタ間が繋がり、使用されていない回路がグランドに落ちる仕組みのようです。

フォトカプラーを選ぶ際にはa,b接点の確認だけでなく、パーツの耐性も本来は確認すべきなのでしょうけれどイマイチ分かりません。エミッタとコレクタ間は楽器の音（交流）でそれほど大電流が流れるとは思えませんので、その点は然程気にしなくてもいいのかなと考えています。

参考
PC817データシート
http://akizukidenshi.com/download/ds/sharp/PC817XxNSZ1B_j.pdf
TLP521データシート
http://www.activecell.jp/mart/pictures/TLP521-1.pdf
TLP785データシート
http://akizukidenshi.com/download/ds/toshiba/tlp785.pdf

回答No.7

nowane4649

今回の用途であれば、部品価格が100円未満を絶対条件としない限りは、フォトリレーへの変更をお勧めします。

フォトカプラーの導通を担うフォトトランジスタというか、トランジスタですが、コレクタ・エミッタ間飽和電圧(略号VCEsat、別名 残留電圧)といい、導通状態になっても、一定の電圧降下を残す性質があります。
なので、どのフォトカプラでも、コレクタ・エミッタ間飽和電圧は大体0.4Vくらいあるので、3PDTスイッチで生じたノイズのうち、0.4V程度の振幅成分をGNDに苦し切れず、未使用エフェクタに素通ししてしまう恐れがあるわけです。
また、トランジスタはコレクター→エミッタ方向の電流のみが流せる素子です。逆向きの電圧の電圧をかけると5Vくらいまでは絶縁状態ですが、それ以上になると壊れます。その意味でも、交流ノイズを流す本用途には向かないといえます。
更に、フォトカプラーだと、流せる電流は、フォトカプラーのLEDに流す電流の何倍(0.5～1倍)までといった形になるので、条件調査がめんどうです。

それに対し、フォトリレーは、フォトカプラーのトランジスタ部分をFETに変えたものです。
この変化によって、導通時はオン抵抗と呼ばれる抵抗を挟んだ状態と見做せるようになります。また、導通方向の制限がありません。交流信号を流せます。つまり、確実にノイズをGNDに逃がせるようになります。
更に、フォトカプラーと違い、トリガー電流と呼ばれる電流を超えれば、導通状態は最大に達したと見做してよくなるので、条件だしの必要はありません。
フォトリレーを用いた時の未使用エフェクタへの入力電圧Vは、ノイズの電力P、フォトリレーのオン抵抗RとすればV=√(P*R)となります。
(オームの法則V=R*IをI=V/Rに変形、電力定義P=V*IのIに代入、P=(V^2)/Rに変形、V^2=P*Rから両辺の√をとると導出可能)

秋月電子なら、オン抵抗150mΩ(0.15Ω)のTLP241Aが130円、オン抵抗2ΩのTLP222AFが100円です。(TLP222GFっていうのもあるけどオン抵抗60Ωと高い別物なので注意)

あと、フォトカプラ、フォトリレーといった光結合素子は、基本的にa接点(ノーマリーオープン)です。
一部、b接点(ノーマリークローズ)の特殊品もありますが、その場合はb接点との明記があります。

お礼

詳しい情報ありがとうございます。
部品代というよりも送料をケチってAmazonで注文できる代替品の中から対応しようと考えていました。

フォトカプラーでも組めない事はないけれど、フォトリレーの方が確実にノイズを逃がせるものだと解釈しました。
なのでサイトの回路図にあるフォトカプラーをフォトリレーに置き換えて組んでみようかと思います。

回答No.6

TIGANS

申し訳ない訂正です。

＞そもそも元図でTLP521を8mA前後で駆動している(スペックは70ｍA)
定格動作してない範囲で使っているのを良しとした使い方ですね

70mAは最大定格で、推奨値は16ｍAでした。
（抵抗100Ωだと80ｍA近く流れるから壊れても当然ですね）
ただしデータシートの後の方にあるようにIF=5mA程度で充分動作可能みたいですので回路図通りでもOKっぽい。
PC817でもTLP785でもだいたい大丈夫だと思われるけどVCEsatがあるからどう変わるかは保証できないですね、フォトリレー推奨なのは変わらないかな。

お礼

フォトカプラーでもいいけどフォトリレーの方が確実にノイズを逃がせるようですね。
フォトリレーに置き換えての組み立てを検討してみます。

回答No.5

ohkawa3

ヤフオクならば、「TLP521」その物が出品されています。
https://page.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/388181036

お礼

ヤフオクで新品を買うのはちょっと抵抗があるので、その他送料が安い大手サイトか直接店舗（遠くなく）で買えるのが望ましいですね…

回答No.4

sailor

すみません。早とちりです。無視してください。

回答No.3

sailor

以下のサイトでそのものずばりが売ってます。

参考URL　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-07554/

お礼

秋月は何でも置いていますね。（でもゆうメールで送って欲しい）

回答No.2

ohkawa3

ご提示の回路であれば、フォトカプラー「TLP521」の代用品 として、「PC817」は使用可能と思います。

フォトカプラは、LEDに順電流を流して発光させることで、フォトトランジスタを導通させる原理なので、基本的にはa接点の働きを行う製品しかありません。ただし、リレーではありませんので、a接点という呼び方は行いません。

お礼

回答ありがとうございます。
a接点b接点の説明がなされていたページをいくつか参考にしていましたが、フォトカプラーではなくフォトリレーの事だったんですね。フォトカプラーもフォトリレーも呼び名が違うだけかと勘違いしていました。

回答No.1

TIGANS

そもそも元図でTLP521を8mA前後で駆動している(スペックは70ｍA)
定格動作してない範囲で使っているのを良しとした使い方ですね
（まあエフェクター選ぶ目的なのでそれでもいいってことかなｗ）
つまり代替品は「適当」に選ぶしかないということ。
強いていうなら順電流規格の小さいTLP785を使うべきか。

自分的にはフォトリレー（フォトボル）をおすすめ。
フォトカプラ　フォトリレー　ＴＬＰ２２２ＡＦ[TLP222AF]
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-07330/
順電流7.5mAとそのまま差し替えるだけで定格動作で使える。
http://akizukidenshi.com/download/ds/toshiba/TLP222Aj.pdf

お礼

定格動作していない範囲ということは、フォトカプラ本来の使い方ではなく応用といったところでしょうか。

参考にしているサイトに
「実験的に抵抗を変えたら抵抗が熱くなりカプラーが壊れた」
とありましたから、
「カプラー本来の使用条件を満たしていないけれど動作には問題が無かった。ただ定格動作範囲内で色々実験していたら壊れた」
という感じかなと解釈しています。