OptoCupleri, koji povezuju krugove koristeći optičke signale kao medij, element su aktivni u područjima u kojima je visoka preciznost neophodna, kao što su akustika, medicina i industrija, zbog njihove velike svestranosti i pouzdanosti, poput trajnosti i izolacije.
Ali kada i pod kojim okolnostima Optocoupler radi i koji je princip iza njega? Ili kada zapravo koristite PhotoCupler u vlastitom radu s elektronikom, možda ne znate kako ga odabrati i koristiti. Jer OptoCoupler se često zbunjuje s "Phototransistor" i "Photodiode". Stoga će u ovom članku biti uvedeno fotokoupler.
Što je fotokotizavac?
OptoCoupler je elektronička komponenta čija je etimologija optička
Spoj, što znači "spajanje sa svjetlom." Ponekad poznat i kao OptoCoupler, optički izolator, optička izolacija itd. Sastoji se od elementa koji emitiraju svjetlost i elementa primanja svjetlosti i povezuje ulazni bočni krug i izlazni bočni krug kroz optički signal. Ne postoji električna veza između ovih krugova, drugim riječima, u stanju izolacije. Stoga je veza kruga između ulaza i izlaza odvojena i samo se signal prenosi. Sigurno spojite krugove sa značajno različitim razinama ulaznog i izlaznog napona, s visokim naponom izolacije između ulaza i izlaza.
Pored toga, prijenosom ili blokiranjem ovog signala svjetla djeluje kao prekidač. Detaljan princip i mehanizam bit će objašnjeni kasnije, ali element koji emitira svjetlost fotokouplera je LED (dioda koja emitira svjetlost).
Od 1960 -ih do 1970 -ih, kada su izmišljene LED -ove i njihov tehnološki napredak bio je značajan,optoelektronikapostao bum. U to vrijeme, razneoptički uređajiizumljeni su, a fotoelektrični spojnik bio je jedan od njih. Nakon toga, optoelektronika je brzo prodirala u naš život.
① Princip/mehanizam
Princip Optocouplera je da element emitiranja svjetla pretvara ulazni električni signal u svjetlost, a element za primanje svjetla prenosi svjetlosni električni signal na izlazni bočni krug. Element koji emitira svjetlost i element primanja svjetlosti nalaze se na unutrašnjosti bloka vanjske svjetlosti, a dva su suprotna jedna drugom kako bi prenijeli svjetlost.
Poluvodič koji se koristi u elementima koji emitiraju svjetlost je LED (dioda koja emitira svjetlost). S druge strane, postoji mnogo vrsta poluvodiča koji se koriste u uređajima za primanje svjetla, ovisno o okruženju upotrebe, vanjskoj veličini, cijeni itd., Ali općenito, najčešće se koristi fototransistor.
Kad ne rade, fototranzistori nose malo struje koju to čine obični poluvodiči. Kad se tamo incideti svjetlost, fototransistor stvara fotoelektromotivnu silu na površini poluvodiča P-tipa i poluvodiča N-tipa, rupe u poluvodiču N-tipa u P u P prelaze u P regiju, slobodni elektronski poluvodič u P regiji teče u N regiju.
Fototransistori nisu tako reagirani kao fotodiode, ali također imaju učinak pojačanja izlaza na stotine do 1000 puta većeg ulaza (zbog unutarnjeg električnog polja). Stoga su dovoljno osjetljivi da pokupe čak i slabe signale, što je prednost.
U stvari, "blokator svjetlosti" koji vidimo je elektronički uređaj s istim principom i mehanizmom.
Međutim, svjetlosni prekidači obično se koriste kao senzori i obavljaju svoju ulogu prenoseći objekt koji blokira svjetlost između elementa koji emitira svjetlost i elementa koji prima svjetlost. Na primjer, može se koristiti za otkrivanje kovanica i novčanica u automatima i bankomatima.
② Značajke
Budući da OptoCoupler prenosi signale svjetlom, izolacija između ulazne i izlazne strane glavna je značajka. Na visoku izolaciju nije lako utjecati buka, ali također sprečava slučajni protok struje između susjednih krugova, što je izuzetno učinkovito u pogledu sigurnosti. A sama struktura je relativno jednostavna i razumna.
Zbog svoje duge povijesti, bogata linija proizvoda različitih proizvođača također je jedinstvena prednost Optocouplera. Budući da nema fizičkog kontakta, habanje između dijelova je malo, a život duži. S druge strane, postoje i karakteristike da je svjetlosna učinkovitost lako fluktuirati, jer će se LED polako pogoršati s promjenama vremena i temperature.
Pogotovo kad dugo vremena unutarnja komponenta prozirne plastike postane oblačna, ne može biti jako dobro svjetlo. Međutim, u svakom slučaju, život je predug u usporedbi s kontaktnim kontaktom mehaničkog kontakta.
Fototransistori su uglavnom sporiji od fotodioda, tako da se ne koriste za komunikaciju velike brzine. Međutim, ovo nije nepovoljni, jer neke komponente imaju krugove pojačanja na izlaznoj strani kako bi se povećala brzina. U stvari, ne moraju svi elektronički krugovi povećati brzinu.
③ Upotreba
Fotoelektrični spojniceuglavnom se koriste za rad prebacivanja. Krug će se napajati uključivanjem prekidača, ali s gledišta gore navedenih karakteristika, posebno izolacije i dugog života, dobro je prikladan za scenarije koji zahtijevaju visoku pouzdanost. Na primjer, buka je neprijatelj medicinske elektronike i audio opreme/komunikacijske opreme.
Također se koristi u sustavima motornih pogona. Razlog motora je taj što brzinu kontrolira pretvarač kada se pokreće, ali stvara buku zbog visokog izlaza. Ovaj šum ne samo da će sam motor propasti, već će i proći kroz "zemlju" koji utječe na periferne uređaje. Konkretno, opremu s dugim ožičenjem lako je pokupiti ovaj visoki izlazni šum, tako da ako se dogodi u tvornici, to će uzrokovati velike gubitke, a ponekad uzrokovati ozbiljne nesreće. Korištenjem visoko izoliranih optokouplera za prebacivanje, utjecaj na ostale krugove i uređaje može se minimizirati.
Drugo, kako odabrati i koristiti OptoCouplers
Kako koristiti pravi OptoCoupler za primjenu u dizajnu proizvoda? Sljedeći inženjeri za razvoj mikrokontrolera objasnit će kako odabrati i koristiti OptoCuplers.
① Uvijek otvoren i uvijek blizu
Postoje dvije vrste fotokotizatora: vrsta u kojoj je prekidač isključen (isključen) kada se ne primjenjuje napon, vrsta u kojoj je prekidač uključen (isključen) kada se napon primijeni i vrsta u kojoj je prekidač uključen kada nema napona. Nanesite i isključite kada se napon primjenjuje.
Prva se naziva normalno otvoreno, a drugi se naziva normalno zatvoreno. Kako odabrati, prvo ovisi o tome kakav krug trebate.
② Provjerite izlaznu struju i primijenjeni napon
Photo -Soupleri imaju svojstvo pojačanja signala, ali ne prolaze uvijek kroz napon i struju po volji. Naravno, ocijenjen je, ali napon je potrebno primijeniti s ulazne strane prema željenoj izlaznoj struji.
Ako pogledamo list podataka o proizvodu, možemo vidjeti grafikon na kojem je vertikalna os izlazna struja (struja sakupljača), a vodoravna os je ulazni napon (napon kolektora-emitter). Struja sakupljača varira ovisno o intenzitetu LED svjetlosti, pa primijenite napon prema željenoj izlaznoj struji.
Međutim, možda mislite da je izlazna struja ovdje izračunata iznenađujuće mala. To je trenutna vrijednost koja se još uvijek može pouzdano izlaziti nakon što se tijekom vremena uzme u obzir pogoršanje LED -a, tako da je manja od maksimalne ocjene.
Naprotiv, postoje slučajevi kada izlazna struja nije velika. Stoga, pri odabiru OptoCoupler, budite sigurni da pažljivo provjerite "izlaznu struju" i odaberite proizvod koji ga odgovara.
③ Maksimalna struja
Maksimalna struja provodljivosti je maksimalna vrijednost struje koju OptoCoupler može izdržati prilikom provođenja. Opet, moramo biti sigurni da znamo koliko izlaza projektu treba i koji je ulazni napon prije nego što kupimo. Provjerite jesu li maksimalna vrijednost i korištena struja nisu ograničenja, već da postoji određena marža.
④ pravilno postavite fotokokipler
Nakon što ste odabrali pravi Optocoupler, koristimo ga u stvarnom projektu. Sama instalacija je jednostavna, samo spojite terminale spojene na svaki ulazni bočni krug i izlazni bočni krug. Međutim, treba paziti da ne orijentira ulaznu i izlaznu stranu. Stoga također morate provjeriti simbole u tablici podataka kako ne biste otkrili da je stopalo fotoelektričnog spojnica pogrešno nakon crtanja PCB ploče.
Post Vrijeme: srpanj-29-2023