फोटोकपलर के हो, फोटोकपलर कसरी छनौट गर्ने र प्रयोग गर्ने?

Optocouplers, जसले माध्यमको रूपमा अप्टिकल सिग्नलहरू प्रयोग गरेर सर्किटहरू जडान गर्दछ, एक तत्व हो जहाँ उच्च परिशुद्धता अपरिहार्य छ, जस्तै ध्वनिकी, औषधि र उद्योग, तिनीहरूको उच्च बहुमुखीता र विश्वसनीयता, स्थायित्व र इन्सुलेशनको कारणले गर्दा।

तर कहिले र कुन परिस्थितिमा ओप्टोकपलरले काम गर्छ, र यसको पछाडि सिद्धान्त के हो? वा जब तपाइँ तपाइँको आफ्नै इलेक्ट्रोनिक्स कार्यमा फोटोकपलर प्रयोग गर्नुहुन्छ, तपाइँ यसलाई कसरी छनौट गर्ने र प्रयोग गर्ने थाहा नहुन सक्छ। किनभने Optocoupler अक्सर "phototransistor" र "photodiode" सँग भ्रमित हुन्छ। तसर्थ, फोटोकपलर के हो यो लेखमा प्रस्तुत गरिनेछ।
फोटोकपलर भनेको के हो?

Optocoupler एक इलेक्ट्रोनिक घटक हो जसको व्युत्पत्ति अप्टिकल छ

युग्मक, जसको अर्थ "प्रकाश संग युग्मन" हो। कहिलेकाहीँ अप्टोकपलर, अप्टिकल आइसोलेटर, अप्टिकल इन्सुलेशन, आदि भनेर पनि चिनिन्छ। यसले प्रकाश उत्सर्जन गर्ने तत्व र प्रकाश प्राप्त गर्ने तत्व समावेश गर्दछ, र अप्टिकल सिग्नल मार्फत इनपुट साइड सर्किट र आउटपुट साइड सर्किट जडान गर्दछ। यी सर्किटहरू बीच कुनै विद्युतीय जडान छैन, अर्को शब्दमा, इन्सुलेशनको अवस्थामा। त्यसैले, इनपुट र आउटपुट बीच सर्किट जडान अलग छ र केवल संकेत प्रसारित छ। इनपुट र आउटपुट बीच उच्च भोल्टेज इन्सुलेशनको साथ, महत्त्वपूर्ण रूपमा फरक इनपुट र आउटपुट भोल्टेज स्तरहरूसँग सर्किटहरू सुरक्षित रूपमा जडान गर्नुहोस्।

थप रूपमा, यो प्रकाश संकेत प्रसारण वा अवरुद्ध गरेर, यसले स्विचको रूपमा कार्य गर्दछ। विस्तृत सिद्धान्त र संयन्त्र पछि व्याख्या गरिनेछ, तर photocoupler को प्रकाश उत्सर्जक तत्व एक LED (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) हो।

1960 देखि 1970 को दशक सम्म, जब एलईडी आविष्कार गरियो र तिनीहरूको प्राविधिक विकासहरू महत्त्वपूर्ण थिए,ओप्टोइलेक्ट्रोनिक्सबूम बन्यो। त्यसबेला विभिन्नअप्टिकल उपकरणहरूआविष्कार गरिएको थियो, र फोटोइलेक्ट्रिक युग्मक ती मध्ये एक थियो। पछि, अप्टोइलेक्ट्रोनिक्स चाँडै हाम्रो जीवनमा प्रवेश गर्यो।

① सिद्धान्त/संयन्त्र

अप्टोकपलरको सिद्धान्त भनेको प्रकाश उत्सर्जन गर्ने तत्वले इनपुट विद्युतीय संकेतलाई प्रकाशमा रूपान्तरण गर्छ, र प्रकाश प्राप्त गर्ने तत्वले प्रकाश फिर्ता विद्युतीय संकेतलाई आउटपुट साइड सर्किटमा पठाउँछ। प्रकाश उत्सर्जन गर्ने तत्व र प्रकाश प्राप्त गर्ने तत्व बाह्य प्रकाशको ब्लकको भित्री भागमा हुन्छन् र प्रकाश प्रसारण गर्नका लागि ती दुई एक अर्काको विपरीत हुन्छन्।

प्रकाश उत्सर्जन गर्ने तत्वहरूमा प्रयोग हुने अर्धचालक LED (प्रकाश उत्सर्जन गर्ने डायोड) हो। अर्कोतर्फ, प्रयोग वातावरण, बाह्य आकार, मूल्य, इत्यादिमा निर्भर गर्दै, प्रकाश प्राप्त गर्ने उपकरणहरूमा प्रयोग हुने धेरै प्रकारका अर्धचालकहरू छन्, तर सामान्यतया, सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने फोटोट्रान्जिस्टर हो।

काम नगर्दा, फोटोट्रान्सिस्टरहरूले सामान्य अर्धचालकहरूले गर्ने करेन्टको थोरै बोक्छन्। जब त्यहाँ प्रकाश घटना हुन्छ, फोटोट्रान्जिस्टरले P-प्रकार अर्धचालक र N-प्रकार अर्धचालकको सतहमा फोटो इलेक्ट्रोमोटिभ बल उत्पन्न गर्दछ, N-प्रकार अर्धचालकको प्वालहरू p क्षेत्रमा प्रवाह गर्दछ, p क्षेत्रमा नि: शुल्क इलेक्ट्रोन अर्धचालक प्रवाह गर्दछ। n क्षेत्र मा, र वर्तमान प्रवाह हुनेछ।

फोटोट्रान्जिस्टरहरू फोटोडियोडहरू जत्तिकै उत्तरदायी हुँदैनन्, तर तिनीहरूसँग इनपुट सिग्नल (आन्तरिक बिजुली क्षेत्रको कारण) को सयौं देखि 1,000 गुणासम्म आउटपुट विस्तार गर्ने प्रभाव पनि हुन्छ। त्यसकारण, तिनीहरू कमजोर संकेतहरू उठाउन पर्याप्त संवेदनशील छन्, जुन एक फाइदा हो।

वास्तवमा, हामीले देख्ने "लाइट ब्लकर" एउटै सिद्धान्त र संयन्त्रको साथ एक इलेक्ट्रोनिक उपकरण हो।

जे होस्, प्रकाश अवरोधकहरू सामान्यतया सेन्सरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ र प्रकाश-उत्सर्जक तत्व र प्रकाश-प्राप्त गर्ने तत्वहरू बीचको प्रकाश-ब्लकिङ वस्तु पास गरेर आफ्नो भूमिका प्रदर्शन गर्दछ। उदाहरणका लागि, यसलाई भेन्डिङ मेसिन र एटीएमहरूमा सिक्का र बैंक नोटहरू पत्ता लगाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ।

② सुविधाहरू

अप्टोकपलरले प्रकाशको माध्यमबाट संकेतहरू पठाउने भएकोले, इनपुट साइड र आउटपुट साइड बीचको इन्सुलेशन एक प्रमुख विशेषता हो। उच्च इन्सुलेशनले आवाजबाट सजिलै प्रभावित हुँदैन, तर छेउछाउका सर्किटहरू बीचको आकस्मिक वर्तमान प्रवाहलाई पनि रोक्छ, जुन सुरक्षाको सन्दर्भमा अत्यन्त प्रभावकारी हुन्छ। र संरचना आफै अपेक्षाकृत सरल र व्यावहारिक छ।

यसको लामो इतिहासको कारण, विभिन्न निर्माताहरूको समृद्ध उत्पादन लाइनअप पनि optocouplers को एक अद्वितीय फाइदा हो। कुनै शारीरिक सम्पर्क नभएको कारण, भागहरू बीचको पहिरन सानो छ, र जीवन लामो छ। अर्कोतर्फ, त्यहाँ विशेषताहरू पनि छन् कि चमकदार दक्षता उतार-चढाव गर्न सजिलो छ, किनभने एलईडी बिस्तारै समय र तापमान परिवर्तनको साथ बिग्रन्छ।

विशेष गरी जब लामो समयको लागि पारदर्शी प्लास्टिकको आन्तरिक घटक, बादल बन्यो, यो धेरै राम्रो प्रकाश हुन सक्दैन। यद्यपि, कुनै पनि अवस्थामा, मेकानिकल सम्पर्कको सम्पर्क सम्पर्कको तुलनामा जीवन धेरै लामो छ।

फोटोट्रान्सिस्टरहरू सामान्यतया फोटोडियोडहरू भन्दा ढिलो हुन्छन्, त्यसैले तिनीहरू उच्च-गति सञ्चारका लागि प्रयोग गरिँदैनन्। यद्यपि, यो कुनै हानि होइन, किनकि केही कम्पोनेन्टहरूमा गति बढाउन आउटपुट साइडमा एम्प्लीफिकेशन सर्किटहरू छन्। वास्तवमा, सबै इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरू गति बढाउन आवश्यक छैन।

③ प्रयोग

फोटोइलेक्ट्रिक युग्मकहरूमुख्य रूपमा स्विचिङ सञ्चालनको लागि प्रयोग गरिन्छ। सर्किट स्विच अन गरेर ऊर्जावान हुनेछ, तर माथिका विशेषताहरू, विशेष गरी इन्सुलेशन र लामो जीवनको दृष्टिकोणबाट, यो उच्च विश्वसनीयता चाहिने परिदृश्यहरूमा राम्रोसँग उपयुक्त छ। उदाहरण को लागी, शोर चिकित्सा इलेक्ट्रोनिक्स र अडियो उपकरण / संचार उपकरण को दुश्मन हो।

यो मोटर ड्राइभ प्रणालीमा पनि प्रयोग गरिन्छ। मोटरको कारण यो हो कि इन्भर्टर द्वारा चलाउँदा गति नियन्त्रण गरिन्छ, तर उच्च आउटपुटको कारण यसले आवाज उत्पन्न गर्दछ। यो आवाजले मोटर आफैं असफल हुने मात्र नभई बाह्य उपकरणहरूलाई असर गर्ने "जमिन" मार्फत पनि प्रवाह गर्छ। विशेष गरी, लामो तारहरू भएका उपकरणहरूले यो उच्च आउटपुट आवाज उठाउन सजिलो छ, त्यसैले यदि यो कारखानामा हुन्छ भने, यसले ठूलो नोक्सान निम्त्याउँछ र कहिलेकाहीँ गम्भीर दुर्घटनाहरू निम्त्याउँछ। स्विचिङको लागि अत्यधिक इन्सुलेटेड अप्टोकपलरहरू प्रयोग गरेर, अन्य सर्किट र उपकरणहरूमा प्रभाव कम गर्न सकिन्छ।

दोस्रो, Optocouplers कसरी छनौट र प्रयोग गर्ने

उत्पादन डिजाइन मा आवेदन को लागी सही optocoupler कसरी प्रयोग गर्ने? निम्न माइक्रोकन्ट्रोलर विकास इन्जिनियरहरूले अप्टोकपलरहरू कसरी चयन गर्ने र प्रयोग गर्ने भनेर व्याख्या गर्नेछन्।

① सधैं खुला र सधैं बन्द

त्यहाँ दुई प्रकारका फोटोकपलरहरू छन्: एक प्रकार जसमा भोल्टेज लागू नभएको बेला स्विच बन्द (अफ) हुन्छ, एक प्रकार जसमा भोल्टेज लागू हुँदा स्विच अन (अफ) हुन्छ, र एक प्रकार जसमा स्विच हुन्छ। भोल्टेज नभएको बेला अन हुन्छ। भोल्टेज लागू भएपछि लागू गर्नुहोस् र बन्द गर्नुहोस्।

पहिलोलाई सामान्यतया खुला भनिन्छ, र पछिल्लोलाई सामान्यतया बन्द भनिन्छ। कसरी छनौट गर्ने, पहिले तपाईलाई कस्तो प्रकारको सर्किट चाहिन्छ भन्नेमा निर्भर गर्दछ।

② आउटपुट वर्तमान र लागू भोल्टेज जाँच गर्नुहोस्

फोटोकपलरहरूसँग सिग्नल प्रवर्द्धन गर्ने गुण हुन्छ, तर सधैं भोल्टेज र करन्टलाई इच्छा अनुसार पार गर्दैन। अवश्य पनि, यो मूल्याङ्कन गरिएको छ, तर वांछित आउटपुट वर्तमान अनुसार इनपुट पक्षबाट भोल्टेज लागू गर्न आवश्यक छ।

यदि हामीले उत्पादन डेटा पानालाई हेर्छौं भने, हामी एउटा चार्ट देख्न सक्छौं जहाँ ठाडो अक्ष आउटपुट वर्तमान (कलेक्टर वर्तमान) हो र तेर्सो अक्ष इनपुट भोल्टेज (कलेक्टर-एमिटर भोल्टेज) हो। कलेक्टर वर्तमान एलईडी प्रकाश तीव्रता अनुसार भिन्न हुन्छ, त्यसैले वांछित आउटपुट वर्तमान अनुसार भोल्टेज लागू गर्नुहोस्।

यद्यपि, तपाईले सोच्न सक्नुहुन्छ कि यहाँ गणना गरिएको आउटपुट हाल आश्चर्यजनक रूपमा सानो छ। यो हालको मान हो जुन अझै पनि विश्वसनीय रूपमा उत्पादन गर्न सकिन्छ खातामा समयको साथमा एलईडीको गिरावटलाई ध्यानमा राखेर, त्यसैले यो अधिकतम मूल्याङ्कन भन्दा कम छ।

यसको विपरित, त्यहाँ केसहरू छन् जहाँ आउटपुट वर्तमान ठूलो छैन। तसर्थ, अप्टोकप्लर छनौट गर्दा, ध्यानपूर्वक "आउटपुट वर्तमान" जाँच गर्न निश्चित हुनुहोस् र योसँग मिल्ने उत्पादन छनौट गर्नुहोस्।

③ अधिकतम वर्तमान

अधिकतम प्रवाह वर्तमान अधिकतम वर्तमान मान हो जुन अप्टोकपलरले सञ्चालन गर्दा सामना गर्न सक्छ। फेरि, हामीले यो सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ कि हामीले खरिद गर्नु अघि परियोजनालाई कति आउटपुट चाहिन्छ र इनपुट भोल्टेज के हो भनेर थाहा छ। सुनिश्चित गर्नुहोस् कि अधिकतम मान र हाल प्रयोग गरिएको सीमा होइन, तर त्यहाँ केही मार्जिन छ।

④ फोटोकप्लर सही रूपमा सेट गर्नुहोस्

सही optocoupler छनोट गरिसकेपछि, यसलाई वास्तविक परियोजनामा ​​प्रयोग गरौं। स्थापना आफैमा सजिलो छ, केवल प्रत्येक इनपुट साइड सर्किट र आउटपुट साइड सर्किटमा जडान भएका टर्मिनलहरू जडान गर्नुहोस्। यद्यपि, इनपुट साइड र आउटपुट साइडलाई गलत नहोस् भनेर ध्यान दिनु पर्छ। तसर्थ, तपाईंले डाटा तालिकामा चिन्हहरू पनि जाँच गर्नुपर्छ, ताकि तपाईंले पीसीबी बोर्ड कोर्दा फोटोइलेक्ट्रिक कपलर खुट्टा गलत छ भनेर फेला पार्नुहुन्न।