რა არის ფოტოკოპლერი, როგორ ავირჩიოთ და გამოვიყენოთ ფოტოკოპლერი?

ოპტოკულატორები, რომლებიც აკავშირებენ სქემებს ოპტიკური სიგნალების გამოყენებით, როგორც საშუალო, არის ელემენტი, რომელიც აქტიურია იმ ადგილებში, სადაც მაღალი სიზუსტე შეუცვლელია, მაგალითად, აკუსტიკა, მედიცინა და ინდუსტრია, მათი მაღალი მრავალფეროვნებისა და საიმედოობის გამო, როგორიცაა გამძლეობა და იზოლაცია.

მაგრამ როდის და რა ვითარებაში მუშაობს ოპტოკუპლერი და რა პრინციპია ამის უკან? ან როდესაც რეალურად იყენებთ ფოტოკოპლერს თქვენს ელექტრონულ მუშაობაში, შეიძლება არ იცოდეთ როგორ აირჩიოთ და გამოიყენოთ იგი. იმის გამო, რომ Optocoupler ხშირად დაბნეულია "ფოტოტრანსისტორთან" და "ფოტოდიოდთან". ამრიგად, რა არის ფოტოკოპლერი ამ სტატიაში.
რა არის ფოტოკოპლერი?

Optocoupler არის ელექტრონული კომპონენტი, რომლის ეტიმოლოგია ოპტიკურია

Coupler, რაც ნიშნავს "დაწყვილება შუქით". ზოგჯერ ასევე ცნობილია როგორც Optocoupler, ოპტიკური იზოლატორი, ოპტიკური იზოლაცია და ა.შ., იგი შედგება მსუბუქი გამოსხივების ელემენტისა და მსუბუქი მიმღების ელემენტისგან და აკავშირებს შეყვანის გვერდითი წრე და გამომავალი გვერდითი წრე ოპტიკური სიგნალის საშუალებით. ამ სქემებს შორის ელექტრული კავშირი არ არსებობს, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იზოლაციის მდგომარეობაში. აქედან გამომდინარე, შეყვანის და გამოსავალს შორის მიკროსქემის კავშირი ცალკეა და მხოლოდ სიგნალი გადადის. საიმედოდ დააკავშირეთ სქემები მნიშვნელოვნად განსხვავებული შეყვანის და გამომავალი ძაბვის დონესთან, მაღალი ძაბვის იზოლაციით შეყვანის და გამომავალს შორის.

გარდა ამისა, ამ მსუბუქი სიგნალის გადაცემით ან დაბლოკვით, ის მოქმედებს როგორც შეცვლა. დეტალური პრინციპი და მექანიზმი მოგვიანებით აიხსნება, მაგრამ ფოტოკოპლერის მსუბუქი გამოსხივების ელემენტია LED (მსუბუქი გამოსხივების დიოდი).

1960 -იანი წლებიდან 1970 -იან წლებამდე, როდესაც LED- ები გამოიგონეს და მათი ტექნოლოგიური მიღწევები მნიშვნელოვანი იყო,ოპტოელექტრონიკაგახდა ბუმი. იმ დროს, სხვადასხვაოპტიკური მოწყობილობებიგამოიგონეს და ფოტოელექტრული კუპერი ერთ -ერთი მათგანია. შემდგომში, ოპტოელექტრონიკა სწრაფად შეაღწია ჩვენს ცხოვრებაში.

① პრინციპი/მექანიზმი

Optocoupler– ის პრინციპია ის, რომ მსუბუქი გამანადგურებელი ელემენტი შეყვანის ელექტრული სიგნალს შუქად აქცევს, ხოლო მსუბუქი მიმღების ელემენტი გადასცემს შუქის უკანა ელექტრონულ სიგნალს გამომავალი გვერდითი წრეში. სინათლის გამოსხივების ელემენტი და მსუბუქი მიმღების ელემენტი გარე შუქის ბლოკის შიგნითა, და ორივენი ერთმანეთს საპირისპიროა, რათა სინათლე გადანაწილდეს.

მსუბუქი გამოსხივების ელემენტებში გამოყენებული ნახევარგამტარი არის LED (მსუბუქი გამოსხივების დიოდი). მეორეს მხრივ, არსებობს მრავალი სახის ნახევარგამტარი, რომელიც გამოიყენება მსუბუქი მიმღების მოწყობილობებში, დამოკიდებულია გამოყენების გარემოზე, გარე ზომაზე, ფასზე და ა.შ., მაგრამ ზოგადად, ყველაზე ხშირად გამოყენებული არის ფოტოტრანსისტორი.

როდესაც არ მუშაობენ, ფოტოტრანსისტორები მცირე რაოდენობას ატარებენ, რასაც ჩვეულებრივი ნახევარგამტარები აკეთებენ. როდესაც იქ მსუბუქი ინციდენტია, Phototransistor წარმოქმნის ფოტოელექტრომეტრიულ ძალას P- ტიპის ნახევარგამტარული და N- ტიპის ნახევარგამტარული ზედაპირზე, N- ტიპის ნახევარგამტარული ხვრელები მიედინება P რეგიონში, P რეგიონში თავისუფალი ელექტრონული ნახევარგამტარული მიედინება N რეგიონში და მიმდინარეობს.

Phototransistors არ არის ისეთი საპასუხო, როგორც ფოტოდიოდები, მაგრამ მათ ასევე აქვთ შედეგის გამაძლიერებელი ასობით 1000 -ჯერ შეყვანის სიგნალი (შიდა ელექტრული ველის გამო). ამიტომ, ისინი საკმარისად მგრძნობიარეა, რომ შეარჩიონ სუსტი სიგნალებიც კი, რაც უპირატესობაა.

სინამდვილეში, "მსუბუქი ბლოკატორი", რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, არის ელექტრონული მოწყობილობა, იგივე პრინციპით და მექანიზმით.

ამასთან, მსუბუქი შეფერხებები ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც სენსორები და ასრულებენ თავიანთ როლს მსუბუქი გამონაყარის ელემენტსა და მსუბუქი მიმღების ელემენტს შორის მსუბუქი ბლოკირების ობიექტის გავლით. მაგალითად, იგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მონეტებისა და ბანკნოტების გამოსავლენად მოვაჭრე მანქანებსა და ბანკომატებში.

② თვისებები

მას შემდეგ, რაც Optocoupler გადასცემს სიგნალებს შუქის საშუალებით, შეყვანის მხარესა და გამომავალი მხარეს შორის იზოლაცია მთავარი მახასიათებელია. მაღალი იზოლაცია ადვილად არ იმოქმედებს ხმაურით, არამედ ხელს უშლის მიმდებარე სქემებს შორის შემთხვევითი დენის ნაკადს, რაც ძალზე ეფექტურია უსაფრთხოების თვალსაზრისით. და თავად სტრუქტურა შედარებით მარტივი და გონივრულია.

მისი გრძელი ისტორიის გამო, სხვადასხვა მწარმოებლების მდიდარი პროდუქტის შემადგენლობა ასევე ოპტოკულატორების უნიკალური უპირატესობაა. იმის გამო, რომ არ არსებობს ფიზიკური კონტაქტი, ნაწილებს შორის ტარება მცირეა, ხოლო ცხოვრება უფრო გრძელია. მეორეს მხრივ, ასევე არსებობს მახასიათებლები, რომ მანათობელი ეფექტურობა მარტივია ცვალებადობა, რადგან LED ნელა გაუარესდება დროისა და ტემპერატურის ცვლილებებით.

განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დიდი ხნის განმავლობაში გამჭვირვალე პლასტმასის შიდა კომპონენტი გახდება მოღრუბლული, ის არ შეიძლება იყოს ძალიან კარგი შუქი. ამასთან, ნებისმიერ შემთხვევაში, ცხოვრება ძალიან გრძელია, ვიდრე მექანიკური კონტაქტის კონტაქტთან შედარებით.

ზოგადად, phototransistors უფრო ნელია, ვიდრე ფოტოდიოდები, ამიტომ ისინი არ გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი კომუნიკაციებისთვის. ამასთან, ეს არ არის მინუსი, რადგან ზოგიერთ კომპონენტს აქვს გამაძლიერებელი სქემები გამომავალი მხარეს, სიჩქარის გასაზრდელად. სინამდვილეში, ყველა ელექტრონულ სქემას არ სჭირდება სიჩქარის გაზრდა.

③ გამოყენება

ფოტოელექტრული წყვილებიძირითადად გამოიყენება ოპერაციის გადართვისთვის. მიკროსქემის ენერგია მოხდება შეცვლის ჩართვით, მაგრამ ზემოაღნიშნული მახასიათებლების თვალსაზრისით, განსაკუთრებით საიზოლაციო და გრძელი სიცოცხლის თვალსაზრისით, ის კარგად შეეფერება სცენარებს, რომლებიც მოითხოვს მაღალ საიმედოობას. მაგალითად, ხმაური არის სამედიცინო ელექტრონიკის და აუდიო აღჭურვილობის/საკომუნიკაციო აღჭურვილობის მტერი.

იგი ასევე გამოიყენება საავტომობილო წამყვანი სისტემებში. ძრავის მიზეზი ის არის, რომ სიჩქარე აკონტროლებს ინვერტორს, როდესაც ის ამოძრავებს, მაგრამ მაღალი გამომუშავების გამო ის ხმაურს ქმნის. ეს ხმაური არამარტო ძრავის წარუმატებლობას გამოიწვევს, არამედ გადის "მიწაზე", რომელიც გავლენას ახდენს პერიფერიებზე. კერძოდ, გრძელი გაყვანილობის მქონე მოწყობილობები ადვილია ამ მაღალი გამომავალი ხმაურის ამოღება, ასე რომ, თუ ეს მოხდება ქარხანაში, ეს გამოიწვევს დიდ დანაკარგებს და ზოგჯერ გამოიწვევს სერიოზულ უბედურ შემთხვევებს. გადართვისთვის უაღრესად იზოლირებული ოპტოკულატორების გამოყენებით, სხვა სქემებზე და მოწყობილობებზე გავლენა შეიძლება შემცირდეს.

მეორე, როგორ ავირჩიოთ და გამოვიყენოთ Optocouplers

როგორ გამოვიყენოთ სწორი Optocoupler პროდუქტის დიზაინში განაცხადისთვის? შემდეგი მიკროკონტროლერის განვითარების ინჟინრები აგიხსნით, თუ როგორ უნდა აირჩიონ და გამოიყენონ ოპტოკულატორები.

① ყოველთვის ღია და ყოველთვის ახლოს

არსებობს ორი ტიპის ფოტოკოპლერები: ტიპი, რომელშიც შეცვლა გამორთულია (გამორთულია), როდესაც ძაბვა არ გამოიყენება, ტიპი, რომელშიც შეცვლა ჩართულია (გამორთულია), როდესაც ძაბვა გამოიყენება, და ტიპი, რომელშიც ჩართვა ჩართულია, როდესაც ძაბვა არ არის. გამოიყენეთ და გამორთეთ ძაბვის გამოყენებისას.

პირველს ჩვეულებრივ ღია უწოდებენ, ამ უკანასკნელს კი ჩვეულებრივ დახურული ეწოდება. როგორ ავირჩიოთ, პირველი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა სახის წრე გჭირდებათ.

② შეამოწმეთ გამომავალი დენი და გამოყენებითი ძაბვა

PhotoCouples– ს აქვს სიგნალის გამაძლიერებელი თვისება, მაგრამ ყოველთვის არ გადის ძაბვა და დენი სურვილისამებრ. რა თქმა უნდა, იგი შეფასებულია, მაგრამ ძაბვის გამოყენება საჭიროა შეყვანის მხრიდან სასურველი გამომავალი დენის მიხედვით.

თუ ჩვენ გადავხედავთ პროდუქტის მონაცემთა ფურცელს, ჩვენ შეგვიძლია ვნახოთ სქემა, სადაც ვერტიკალური ღერძი არის გამომავალი დენი (კოლექციონერი დენი) და ჰორიზონტალური ღერძი არის შეყვანის ძაბვა (კოლექციონერი-ემიტერის ძაბვა). შემგროვებელი დენი განსხვავდება LED შუქის ინტენსივობის მიხედვით, ამიტომ გამოიყენეთ ძაბვა სასურველი გამომავალი დენის მიხედვით.

ამასთან, თქვენ შეიძლება ფიქრობთ, რომ აქ გამოთვლილი გამომავალი დენი საოცრად მცირეა. ეს არის ამჟამინდელი მნიშვნელობა, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია საიმედოდ გამოსავალი, LED- ის გაუარესების შემდეგ, დროთა განმავლობაში, ასე რომ, ეს ნაკლებია მაქსიმალური რეიტინგისთვის.

პირიქით, არის შემთხვევები, როდესაც გამომავალი დენი დიდი არ არის. ამიტომ, Optocoupler- ის არჩევისას, დარწმუნდით, რომ ყურადღებით შეამოწმეთ "გამომავალი დენი" და შეარჩიეთ პროდუქტი, რომელიც შეესაბამება მას.

③ მაქსიმალური მიმდინარე

მაქსიმალური გამტარობის დენი არის მაქსიმალური მიმდინარე მნიშვნელობა, რომელსაც ოპტოკუპლერს შეუძლია გაუძლოს ჩატარებისას. კიდევ ერთხელ, ჩვენ უნდა დავრწმუნდეთ, რომ ვიცით, რამდენი პროდუქტი სჭირდება პროექტს და რა არის შეყვანის ძაბვა, სანამ ჩვენ ვიყიდით. დარწმუნდით, რომ მაქსიმალური მნიშვნელობა და გამოყენებული მიმდინარე არ არის შეზღუდვები, მაგრამ არის გარკვეული ზღვარი.

④ სწორად დააყენეთ photocoupler

სწორი ოპტოკულერის არჩევისას, მოდით გამოვიყენოთ იგი რეალურ პროექტში. ინსტალაცია თავისთავად მარტივია, უბრალოდ დააკავშირეთ ტერმინალები, რომლებიც დაკავშირებულია თითოეულ შეყვანის გვერდითი წრე და გამომავალი გვერდითი წრე. ამასთან, ზრუნვა უნდა იქნას მიღებული, რომ არ მოხდეს შეყვანის მხარე და გამომავალი მხარე. ამრიგად, თქვენ ასევე უნდა შეამოწმოთ მონაცემთა ცხრილში არსებული სიმბოლოები, ასე რომ ვერ აღმოაჩენთ, რომ ფოტოელექტრული წყვილის ფეხი არასწორია PCB დაფის ხატვის შემდეგ.