Ang mga Optocoupler, na kumokonekta sa mga circuit gamit ang mga optical signal bilang daluyan, ay isang elemento na aktibo sa mga lugar kung saan ang mataas na katumpakan ay kailangang -kailangan, tulad ng acoustics, gamot at industriya, dahil sa kanilang mataas na kakayahang umangkop at pagiging maaasahan, tulad ng tibay at pagkakabukod.
Ngunit kailan at sa ilalim ng anong mga pangyayari ay gumagana ang optocoupler, at ano ang prinsipyo sa likod nito? O kung talagang ginagamit mo ang photocoupler sa iyong sariling gawaing electronics, maaaring hindi mo alam kung paano pumili at gamitin ito. Sapagkat ang Optocoupler ay madalas na nalilito sa "phototransistor" at "photodiode". Samakatuwid, ano ang isang photocoupler ay ipakilala sa artikulong ito.
Ano ang isang photocoupler?
Ang Optocoupler ay isang elektronikong sangkap na ang etymology ay optical
Coupler, na nangangahulugang "pagsasama ng ilaw." Minsan kilala rin bilang Optocoupler, optical isolator, optical pagkakabukod, atbp. Ito ay binubuo ng ilaw na naglalabas ng elemento at elemento ng pagtanggap ng ilaw, at nag -uugnay sa circuit ng gilid ng circuit at output circuit sa pamamagitan ng optical signal. Walang koneksyon sa koryente sa pagitan ng mga circuit na ito, sa madaling salita, sa isang estado ng pagkakabukod. Samakatuwid, ang koneksyon ng circuit sa pagitan ng pag -input at output ay hiwalay at ang signal lamang ang ipinadala. Ligtas na ikonekta ang mga circuit na may makabuluhang magkakaibang mga antas ng pag -input at output ng output, na may mataas na pagkakabukod ng boltahe sa pagitan ng pag -input at output.
Bilang karagdagan, sa pamamagitan ng pagpapadala o pagharang sa light signal na ito, kumikilos ito bilang isang switch. Ang detalyadong prinsipyo at mekanismo ay ipapaliwanag sa ibang pagkakataon, ngunit ang ilaw na naglalabas ng elemento ng photocoupler ay isang LED (light emitting diode).
Mula 1960 hanggang 1970s, nang ang mga LED ay naimbento at ang kanilang mga pagsulong sa teknolohiya ay makabuluhan,Optoelectronicsnaging isang boom. Sa oras na iyon, iba -ibamga optical na aparatoay naimbento, at ang photoelectric coupler ay isa sa kanila. Kasunod nito, ang optoelectronics ay mabilis na tumagos sa aming buhay.
① prinsipyo/mekanismo
Ang prinsipyo ng Optocoupler ay ang elemento ng light-emitting ay nagko-convert ng input electrical signal sa ilaw, at ang elemento ng pagtanggap ng ilaw ay nagpapadala ng light back electrical signal sa output side circuit. Ang ilaw na naglalabas ng elemento at ang elemento ng pagtanggap ng ilaw ay nasa loob ng bloke ng panlabas na ilaw, at ang dalawa ay kabaligtaran sa bawat isa upang magpadala ng ilaw.
Ang semiconductor na ginamit sa mga elemento ng light-emitting ay ang LED (light-emitting diode). Sa kabilang banda, maraming mga uri ng semiconductors na ginagamit sa mga aparato na tinatanggap ng ilaw, depende sa kapaligiran ng paggamit, panlabas na laki, presyo, atbp, ngunit sa pangkalahatan, ang pinaka-karaniwang ginagamit ay ang phototransistor.
Kapag hindi gumagana, ang mga phototransistors ay nagdadala ng kaunti sa kasalukuyang ginagawa ng mga ordinaryong semiconductors. Kapag ang ilaw na insidente doon, ang phototransistor ay bumubuo ng isang photoelectromotive na puwersa sa ibabaw ng p-type semiconductor at n-type semiconductor, ang mga butas sa N-type na semiconductor ay dumadaloy sa rehiyon ng P, ang libreng electron semiconductor sa rehiyon ng P ay dumadaloy sa rehiyon ng N, at ang kasalukuyang ay dumadaloy.
Ang mga Phototransistors ay hindi tumutugon tulad ng mga photodiode, ngunit mayroon din silang epekto ng pagpapalakas ng output sa daan -daang hanggang 1,000 beses ang signal ng pag -input (dahil sa panloob na larangan ng kuryente). Samakatuwid, sapat na ang mga ito upang kunin ang kahit na mahina na mga signal, na kung saan ay isang kalamangan.
Sa katunayan, ang "light blocker" na nakikita natin ay isang elektronikong aparato na may parehong prinsipyo at mekanismo.
Gayunpaman, ang mga light interrupter ay karaniwang ginagamit bilang mga sensor at isinasagawa ang kanilang papel sa pamamagitan ng pagpasa ng isang light-blocking object sa pagitan ng elemento ng light-emitting at ang elemento ng pagtanggap ng ilaw. Halimbawa, maaari itong magamit upang makita ang mga barya at mga banknotes sa mga vending machine at ATM.
② Mga Tampok
Dahil ang OptoCoupler ay nagpapadala ng mga signal sa pamamagitan ng ilaw, ang pagkakabukod sa pagitan ng input side at ang output side ay isang pangunahing tampok. Ang mataas na pagkakabukod ay hindi madaling maapektuhan ng ingay, ngunit pinipigilan din ang hindi sinasadyang kasalukuyang daloy sa pagitan ng mga katabing circuit, na kung saan ay lubos na epektibo sa mga tuntunin ng kaligtasan. At ang istraktura mismo ay medyo simple at makatwiran.
Dahil sa mahabang kasaysayan nito, ang mayamang lineup ng produkto ng iba't ibang mga tagagawa ay isang natatanging bentahe ng mga optocoupler. Dahil walang pisikal na pakikipag -ugnay, ang pagsusuot sa pagitan ng mga bahagi ay maliit, at mas mahaba ang buhay. Sa kabilang banda, mayroon ding mga katangian na ang maliwanag na kahusayan ay madaling magbago, dahil ang LED ay dahan -dahang lumala sa paglipas ng oras at pagbabago ng temperatura.
Lalo na kapag ang panloob na sangkap ng transparent plastic sa loob ng mahabang panahon, maging maulap, hindi ito maaaring maging napakahusay na ilaw. Gayunpaman, sa anumang kaso, ang buhay ay masyadong mahaba kumpara sa contact contact ng mekanikal na pakikipag -ugnay.
Ang mga Phototransistors ay karaniwang mas mabagal kaysa sa mga photodiode, kaya hindi ito ginagamit para sa mga high-speed na komunikasyon. Gayunpaman, hindi ito isang kawalan, dahil ang ilang mga sangkap ay may mga circuit circuit sa output side upang madagdagan ang bilis. Sa katunayan, hindi lahat ng mga elektronikong circuit ay kailangang dagdagan ang bilis.
③ Paggamit
Mga Coupler ng Photoelectricpangunahing ginagamit para sa paglipat ng operasyon. Ang circuit ay mapalakas sa pamamagitan ng pag -on sa switch, ngunit mula sa punto ng view ng mga katangian sa itaas, lalo na ang pagkakabukod at mahabang buhay, ito ay angkop sa mga senaryo na nangangailangan ng mataas na pagiging maaasahan. Halimbawa, ang ingay ay ang kaaway ng medikal na elektronika at kagamitan sa audio/kagamitan sa komunikasyon.
Ginagamit din ito sa mga sistema ng motor drive. Ang dahilan para sa motor ay ang bilis ay kinokontrol ng inverter kapag ito ay hinihimok, ngunit bumubuo ito ng ingay dahil sa mataas na output. Ang ingay na ito ay hindi lamang magiging sanhi ng pagkabigo ng motor mismo, ngunit dumadaloy din sa "lupa" na nakakaapekto sa mga peripheral. Sa partikular, ang mga kagamitan na may mahabang mga kable ay madaling kunin ang mataas na ingay ng output na ito, kaya kung nangyari ito sa pabrika, magiging sanhi ito ng malaking pagkalugi at kung minsan ay nagiging sanhi ng malubhang aksidente. Sa pamamagitan ng paggamit ng mataas na insulated optocoupler para sa paglipat, ang epekto sa iba pang mga circuit at aparato ay maaaring mabawasan.
Pangalawa, kung paano pumili at gumamit ng mga optocoupler
Paano gamitin ang tamang optocoupler para sa aplikasyon sa disenyo ng produkto? Ang sumusunod na mga inhinyero ng pag -unlad ng microcontroller ay magpapaliwanag kung paano pumili at gumamit ng mga optocoupler.
① Palaging bukas at laging malapit
Mayroong dalawang uri ng mga photocoupler: isang uri kung saan naka -off ang switch (off) kapag walang boltahe na inilalapat, isang uri kung saan naka -on ang switch (off) kapag ang isang boltahe ay inilalapat, at isang uri kung saan naka -on ang switch kapag walang boltahe. Mag -apply at patayin kapag inilalapat ang boltahe.
Ang dating ay tinawag na normal na bukas, at ang huli ay tinatawag na karaniwang sarado. Paano Pumili, Una ay nakasalalay sa kung anong uri ng circuit ang kailangan mo.
② Suriin ang output kasalukuyang at inilapat na boltahe
Ang mga photocoupler ay may pag -aari ng pagpapalakas ng signal, ngunit hindi palaging dumadaan sa boltahe at kasalukuyang sa kalooban. Siyempre, ito ay na -rate, ngunit ang isang boltahe ay kailangang mailapat mula sa panig ng pag -input ayon sa nais na output kasalukuyang.
Kung titingnan natin ang sheet ng data ng produkto, makakakita tayo ng isang tsart kung saan ang vertical axis ay ang output kasalukuyang (kasalukuyang kolektor) at ang pahalang na axis ay ang boltahe ng input (boltahe-emitter boltahe). Ang kasalukuyang kolektor ay nag -iiba ayon sa LED light intensity, kaya ilapat ang boltahe ayon sa nais na kasalukuyang output.
Gayunpaman, maaari mong isipin na ang output kasalukuyang kinakalkula dito ay nakakagulat na maliit. Ito ang kasalukuyang halaga na maaari pa ring mapagkakatiwalaang output pagkatapos isinasaalang -alang ang pagkasira ng LED sa paglipas ng panahon, kaya mas mababa ito sa maximum na rating.
Sa kabilang banda, may mga kaso kung saan ang output kasalukuyang ay hindi malaki. Samakatuwid, kapag pumipili ng Optocoupler, siguraduhing maingat na suriin ang "output kasalukuyang" at piliin ang produkto na tumutugma dito.
③ maximum na kasalukuyang
Ang maximum na conduction kasalukuyang ay ang maximum na kasalukuyang halaga na maaaring makatiis ng Optocoupler kapag nagsasagawa. Muli, kailangan nating tiyakin na alam natin kung gaano karaming output ang kailangan ng proyekto at kung ano ang boltahe ng input bago tayo bumili. Siguraduhin na ang maximum na halaga at ang kasalukuyang ginamit ay hindi mga limitasyon, ngunit mayroong ilang margin.
④ Itakda nang tama ang photocoupler
Ang pagkakaroon ng napiling tamang optocoupler, gamitin natin ito sa isang tunay na proyekto. Madali ang pag -install mismo, ikonekta lamang ang mga terminal na konektado sa bawat circuit ng bahagi ng input at circuit ng output side. Gayunpaman, ang pag -aalaga ay dapat gawin hindi upang ma -misorient ang bahagi ng pag -input at ang output side. Samakatuwid, dapat mo ring suriin ang mga simbolo sa talahanayan ng data, upang hindi mo makita na ang paa ng photoelectric Coupler ay mali pagkatapos ng pagguhit ng PCB board.
Oras ng Mag-post: Jul-29-2023