Àwọn optocouplers, tí wọ́n so àwọn iyika pọ̀ nípa lílo àwọn àmì opitika gẹ́gẹ́ bí ohun èlò, jẹ́ ohun tí ń ṣiṣẹ́ ní àwọn agbègbè tí ìṣeéṣe gíga kò ṣe pàtàkì, bí acoustics, ìṣègùn àti ilé iṣẹ́, nítorí pé wọ́n ní agbára àti ìgbẹ́kẹ̀lé gíga, bí ìdúróṣinṣin àti ìdènà.
Ṣùgbọ́n ìgbà wo àti lábẹ́ ipò wo ni optocoupler náà ń ṣiṣẹ́, kí sì ni ìlànà tí ó wà lẹ́yìn rẹ̀? Tàbí nígbà tí o bá lo photocoupler náà ní iṣẹ́ ẹ̀rọ itanna tirẹ̀, o lè má mọ bí a ṣe ń yan àti bí a ṣe ń lò ó. Nítorí pé optocoupler sábà máa ń dapọ̀ mọ́ “phototransistor” àti “photodiode”. Nítorí náà, a óò ṣe àgbékalẹ̀ ohun tí a ń pè ní photocoupler nínú àpilẹ̀kọ yìí.
Kí ni photocoupler?
Optocoupler jẹ́ ẹ̀yà ẹ̀rọ itanna tí ìtàn rẹ̀ jẹ́ opitika
coupler, èyí tí ó túmọ̀ sí “ìsopọ̀ mọ́ ìmọ́lẹ̀.” Nígbà míìrán tí a tún mọ̀ sí optocoupler, optical isolator, optical insulation, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Ó ní ohun tí ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde àti ohun tí ń gba ìmọ́lẹ̀, ó sì so circuit ẹ̀gbẹ́ input àti circuit ẹ̀gbẹ́ input pọ̀ nípasẹ̀ optical insulation. Kò sí ìsopọ̀ iná mànàmáná láàárín àwọn circuit wọ̀nyí, ní ọ̀rọ̀ mìíràn, ní ipò ìdábòbò. Nítorí náà, ìsopọ̀ circuit láàrín input àti input jẹ́ ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ àti pé ìsopọ̀ náà nìkan ni a ń gbé jáde. So àwọn circuit pọ̀ ní ààbò pẹ̀lú àwọn ipele input àti input voltage tí ó yàtọ̀ síra gidigidi, pẹ̀lú ìdábòbò folti gíga láàrín input àti input.
Ní àfikún, nípa títà tàbí dídínà àmì ìmọ́lẹ̀ yìí, ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìyípadà. A ó ṣàlàyé ìlànà àti ìlànà tí a gbé kalẹ̀ ní ìgbà tí ó bá yá, ṣùgbọ́n ohun tí ń jáde ìmọ́lẹ̀ ti photocoupler náà ni LED (ìdádì tí ń jáde ìmọ́lẹ̀).
Láti ọdún 1960 sí ọdún 1970, nígbà tí wọ́n ṣe àwọn ìwé-ẹ̀rọ amúlétutù àti àwọn ìlọsíwájú ìmọ̀-ẹ̀rọ wọn ṣe pàtàkì,optoelectronicsdi agbasoke. Ni akoko yẹn, awọn oriṣiriṣiawọn ẹrọ opitikaWọ́n ṣe àgbékalẹ̀ rẹ̀, àti pé fọ́tòelectric coupler náà jẹ́ ọ̀kan lára wọn. Lẹ́yìn náà, optoelectronics yára wọ inú ìgbésí ayé wa.
① Ìlànà/ọ̀nà
Ìlànà optocoupler ni pé ohun tí ó ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde yí àmì iná tí a fi sínú rẹ̀ padà sí ìmọ́lẹ̀, ohun tí ó ń gbà ìmọ́lẹ̀ náà sì ń gbé àmì iná tí ó ń padà sí ẹ̀gbẹ́ ìjáde. Ohun tí ó ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde àti ohun tí ó ń gbà ìmọ́lẹ̀ wà ní inú ìbòrí ìmọ́lẹ̀ òde, àwọn méjèèjì sì dojú kọ ara wọn láti lè gbé ìmọ́lẹ̀ jáde.
Ẹ̀rọ amúṣẹ́dá tí a lò nínú àwọn ohun èlò tí ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde ni LED (ìdádì tí ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde). Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, ọ̀pọ̀lọpọ̀ irú àwọn ohun èlò amúṣẹ́dá tí a lò nínú àwọn ẹ̀rọ tí ń gba ìmọ́lẹ̀, ó sinmi lórí àyíká lílò, ìwọ̀n òde, iye owó, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, ṣùgbọ́n ní gbogbogbòò, phototransistor ni a sábà máa ń lò jùlọ.
Nígbà tí kò bá ṣiṣẹ́, àwọn fọ́tòtransistors kò ní agbára púpọ̀ tí àwọn semiconductors lásán ń ṣe. Nígbà tí ìṣẹ̀lẹ̀ ìmọ́lẹ̀ bá ṣẹlẹ̀ níbẹ̀, fọ́tòtransistor náà máa ń mú agbára fọ́tòelectric kan jáde lórí ojú semiconductors irú P àti semiconductors irú N, àwọn ihò nínú semiconductors irú N máa ń ṣàn sínú agbègbè p, semiconductors oní-ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ nínú agbègbè p sì máa ń ṣàn sínú agbègbè n, iná náà yóò sì ṣàn.
Àwọn fọ́tò-àtúnṣe kò ṣe bí àwọn fọ́tòdáìdì, ṣùgbọ́n wọ́n tún ní ipa ti fífún àbájáde náà pọ̀ sí ìlọ́po ọgọ́rùn-ún sí ẹgbẹ̀rún kan (nítorí agbára iná mànàmáná inú). Nítorí náà, wọ́n ní ìmọ̀lára tó láti gba àwọn àmì tí kò lágbára, èyí tí ó jẹ́ àǹfààní.
Ní gidi, “ìdènà ìmọ́lẹ̀” tí a rí jẹ́ ẹ̀rọ itanna kan tí ó ní ìlànà àti ìlànà kan náà.
Sibẹsibẹ, awọn ohun idaduro ina ni a maa n lo gẹgẹbi awọn sensọ ati ṣe ipa wọn nipa gbigbe ohun ti o n dina ina kọja laarin ohun ti n tan ina ati ohun ti n gba ina. Fun apẹẹrẹ, a le lo o lati ṣawari awọn owó ati awọn iwe ifowo ninu awọn ẹrọ titaja ati awọn ATM.
② Àwọn ẹ̀yà ara
Nítorí pé optocoupler náà ń gbé àwọn àmì jáde nípasẹ̀ ìmọ́lẹ̀, ìdábòbò láàrín ẹ̀gbẹ́ ìtẹ̀wọlé àti ẹ̀gbẹ́ ìjáde jẹ́ ohun pàtàkì kan. Ariwo kì í tètè ní ipa lórí ìdábòbò gíga, ṣùgbọ́n ó tún ń dènà ìṣàn omi àìròtẹ́lẹ̀ láàrín àwọn iyika tí ó wà ní ẹ̀gbẹ́, èyí tí ó gbéṣẹ́ gidigidi ní ti ààbò. Àti pé ìṣètò náà fúnra rẹ̀ rọrùn díẹ̀, ó sì bójú mu.
Nítorí ìtàn rẹ̀ tó ti pẹ́, iye ọjà tó pọ̀ láti ọ̀dọ̀ onírúurú olùpèsè tún jẹ́ àǹfààní àrà ọ̀tọ̀ ti àwọn optocouplers. Nítorí pé kò sí ìfọwọ́kan ara, wíwọ láàárín àwọn ẹ̀yà ara náà kéré, àti pé ìgbésí ayé rẹ̀ gùn sí i. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, àwọn ànímọ́ kan tún wà tí ó fi jẹ́ pé agbára ìmọ́lẹ̀ náà rọrùn láti yípadà, nítorí pé LED náà yóò máa bàjẹ́ díẹ̀díẹ̀ bí àkókò bá ti ń lọ àti bí iwọ̀n otútù ṣe ń yípadà.
Pàápàá jùlọ nígbà tí ohun tí ó wà nínú pílásítíkì tí ó hàn gbangba náà bá di kùrukùru fún ìgbà pípẹ́, kò lè jẹ́ ìmọ́lẹ̀ tó dára. Síbẹ̀síbẹ̀, ní gbogbo ọ̀ràn, ìgbésí ayé rẹ̀ gùn jù ní ìfiwéra pẹ̀lú ìfọwọ́kan tí a fi ń kan ẹ̀rọ náà.
Àwọn fọ́tòtransistors sábà máa ń lọ́ra ju fọ́tòdáìdì lọ, nítorí náà a kò lò wọ́n fún ìbánisọ̀rọ̀ iyara gíga. Síbẹ̀síbẹ̀, èyí kì í ṣe àléébù, nítorí pé àwọn èròjà kan ní àwọn ìyípo amplification ní ẹ̀gbẹ́ ìjáde láti mú kí iyàrá pọ̀ sí i. Ní tòótọ́, kì í ṣe gbogbo àwọn ìyípo elekitironi ló nílò láti mú iyàrá pọ̀ sí i.
③ Lilo
Àwọn sopọ̀mọ́ra fọ́tò-inaWọ́n sábà máa ń lò ó fún iṣẹ́ ìyípadà. A óò fún ìyípadà náà lágbára nípa títan switch, ṣùgbọ́n láti ojú ìwòye àwọn ànímọ́ tí a mẹ́nu kàn lókè yìí, pàápàá jùlọ ìdábòbò àti ìwàláàyè gígùn, ó bá àwọn ipò tí ó nílò ìgbẹ́kẹ̀lé gíga mu. Fún àpẹẹrẹ, ariwo jẹ́ ọ̀tá àwọn ẹ̀rọ itanna ìṣègùn àti ohun èlò ohùn/ẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀.
A tun lo o ninu awọn eto awakọ mọto. Idi fun mọto naa ni pe inverter n ṣakoso iyara naa nigbati a ba n wakọ rẹ, ṣugbọn o n mu ariwo jade nitori agbara ti o ga julọ. Ariwo yii kii ṣe pe yoo fa ki mọto naa kuna nikan, ṣugbọn yoo tun ṣàn nipasẹ awọn ẹya “ilẹ” ti o ni ipa lori. Ni pataki, awọn ẹrọ ti o ni okun gigun rọrun lati gba ariwo ti o ga yii, nitorinaa ti o ba ṣẹlẹ ni ile-iṣẹ, yoo fa awọn adanu nla ati nigba miiran o fa awọn ijamba nla. Nipa lilo awọn optocouplers ti o ni aabo pupọ fun iyipada, ipa lori awọn iyika ati awọn ẹrọ miiran le dinku.
Èkejì, bí a ṣe lè yan àti lo àwọn optocouplers
Báwo ni a ṣe le lo optocoupler tó tọ́ fún lílo nínú ṣíṣe àgbékalẹ̀ ọjà? Àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ ìdàgbàsókè microcontroller wọ̀nyí yóò ṣàlàyé bí a ṣe le yan àti lo optocouplers.
① Ṣí sílẹ̀ nígbà gbogbo kí o sì ti gbogbo ìgbà
Oríṣi àwọn fọ́tòpọ̀ méjì ló wà: irú tí a máa ń pa stíwẹ́ẹ̀tì náà (pa) nígbà tí a kò bá lo fólítì, irú tí a máa ń pa stíwẹ́ẹ̀tì náà (pa) nígbà tí a bá lo fólítì, àti irú tí a máa ń tan stíwẹ́ẹ̀tì náà nígbà tí kò bá sí fólítì. Fi sọ́kàn kí o sì pa á nígbà tí a bá lo fólítì náà.
A máa ń pe èyí àkọ́kọ́ ní ṣíṣí, èyí tó gbẹ̀yìn ni a sì máa ń pè ní pípadé. Báwo ni a ṣe lè yan èyí, ní àkọ́kọ́, ó sinmi lórí irú ẹ̀rọ tí o nílò.
② Ṣayẹwo agbara iṣanjade ati foliteji ti a lo
Àwọn fọ́tòkópù ní agbára láti mú àmì náà pọ̀ sí i, ṣùgbọ́n kìí ṣe gbogbo ìgbà ni wọ́n máa ń kọjá fólítì àti ìṣàn omi bí wọ́n bá fẹ́. Dájúdájú, wọ́n máa ń ṣe àyẹ̀wò rẹ̀, ṣùgbọ́n wọ́n gbọ́dọ̀ lo fólítì láti apá ìtẹ̀síwájú gẹ́gẹ́ bí ìṣàn omi tí wọ́n fẹ́ ṣe.
Tí a bá wo ìwé ìwádìí ọjà náà, a lè rí àtẹ kan níbi tí axis inaro jẹ́ ìṣàn àbájáde (collector current) àti axis petele ni voltage input (collector-emitter voltage). Ìṣàn àbájáde yàtọ̀ síra gẹ́gẹ́ bí agbára ìmọ́lẹ̀ LED, nítorí náà lo voltage náà gẹ́gẹ́ bí ìṣàn àbájáde tí a fẹ́.
Sibẹsibẹ, o le ro pe agbara ina ti a ṣe iṣiro nihin kere ni iyalẹnu. Eyi ni iye lọwọlọwọ ti o tun le jade ni igbẹkẹle lẹhin ti a ba ro ibajẹ LED lori akoko, nitorinaa o kere ju idiyele ti o pọju lọ.
Kàkà bẹ́ẹ̀, àwọn ọ̀ràn kan wà tí ìṣàn àbájáde kò tóbi. Nítorí náà, nígbà tí o bá ń yan optocoupler, rí i dájú pé o ṣàyẹ̀wò “ìṣàn àbájáde” dáadáa kí o sì yan ọjà tí ó bá a mu.
③ Ina to pọ julọ
Ìṣàn ìkọjá tó pọ̀ jùlọ ni iye ìṣàn tó pọ̀ jùlọ tí optocoupler lè dúró nígbà tí ó bá ń ṣe é. Lẹ́ẹ̀kan sí i, a ní láti rí i dájú pé a mọ iye ìjáde tí iṣẹ́ náà nílò àti ohun tí fóltéèjì ìtẹ̀síwájú jẹ́ kí a tó rà á. Rí i dájú pé iye tó pọ̀ jùlọ àti iye ìṣàn tí a lò kì í ṣe ààlà, ṣùgbọ́n pé àlà kan wà.
④ Ṣètò photocoupler náà dáadáa
Lẹ́yìn tí a ti yan optocoupler tó tọ́, ẹ jẹ́ kí a lò ó nínú iṣẹ́ gidi kan. Fífi sori ẹrọ fúnra rẹ̀ rọrùn, kàn so àwọn terminal tí a so mọ́ gbogbo entrákì ẹ̀gbẹ́ input àti output side circuit. Síbẹ̀síbẹ̀, a gbọ́dọ̀ ṣọ́ra kí a má ṣe yí apá input àti output side padà. Nítorí náà, o gbọ́dọ̀ tún ṣàyẹ̀wò àwọn àmì inú tábìlì dátà, kí o má baà rí i pé photoelectric coupler foot kò tọ́ lẹ́yìn tí o bá ti ya board PCB náà.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Keje-29-2023