Optocouplers, eyiti o so awọn iyika pọ nipa lilo awọn ifihan agbara opiti bi alabọde, jẹ ẹya ti nṣiṣe lọwọ ni awọn agbegbe nibiti konge giga jẹ pataki, gẹgẹbi acoustics, oogun ati ile-iṣẹ, nitori iyipada giga ati igbẹkẹle wọn, gẹgẹ bi agbara ati idabobo.
Ṣugbọn nigbawo ati labẹ awọn ipo wo ni optocoupler ṣiṣẹ, ati kini ipilẹ ti o wa lẹhin rẹ? Tabi nigba ti o ba lo photocoupler gangan ni iṣẹ ẹrọ itanna tirẹ, o le ma mọ bi o ṣe le yan ati lo. Nitoripe optocoupler nigbagbogbo ni idamu pẹlu “phototransistor” ati “photodiode”. Nitorinaa, kini olupilẹṣẹ fọto yoo jẹ ifihan ninu nkan yii.
Kini photocoupler?
Optocoupler jẹ ẹya ẹrọ itanna paati ti Etymology jẹ opitika
coupler, eyi ti o tumo si "pipapọ pẹlu ina." Nigba miran tun mo bi optocoupler, opitika isolator, opitika idabobo, bbl O oriširiši ina emitting ano ati ina gbigba ano, ati ki o so input ẹgbẹ Circuit ati wu ẹgbẹ Circuit nipasẹ opitika ifihan agbara. Ko si itanna asopọ laarin awọn iyika wọnyi, ni awọn ọrọ miiran, ni ipo idabobo. Nitorina, awọn Circuit asopọ laarin awọn input ki o si wu ti wa ni lọtọ ati ki o nikan ifihan agbara ti wa ni tan. Ni aabo so awọn iyika pọ pẹlu titẹ sii oriṣiriṣi pataki ati awọn ipele foliteji iṣelọpọ, pẹlu idabobo foliteji giga laarin titẹ sii ati iṣelọpọ.
Ni afikun, nipa gbigbe tabi dina ifihan ina yii, o ṣe bi iyipada. Ilana alaye ati ẹrọ ni yoo ṣe alaye nigbamii, ṣugbọn ẹya ina ti njade ti photocoupler jẹ LED (diode emitting ina).
Lati awọn ọdun 1960 si awọn ọdun 1970, nigbati a ṣẹda awọn adari ati awọn ilọsiwaju imọ-ẹrọ wọn ṣe pataki,optoelectronicsdi ariwo. Ni akoko yẹn, orisirisiopitika awọn ẹrọwon se, ati photoelectric coupler jẹ ọkan ninu wọn. Lẹhinna, optoelectronics yarayara wọ inu igbesi aye wa.
① Ilana/mechanism
Ilana ti optocoupler ni pe nkan ti o njade ina ṣe iyipada ifihan itanna titẹ sii sinu ina, ati pe itanna gbigba ina n tan ina ifihan itanna pada si iyika ẹgbẹ ti o wu jade. Imọlẹ ina ti njade ati nkan ti ngba ina wa ni inu ti ita ti ina ita, ati pe awọn mejeeji wa ni idakeji ara wọn lati le tan ina.
Semikondokito ti a lo ninu awọn eroja ti njade ina jẹ LED (diode-emitting diode). Ni apa keji, ọpọlọpọ awọn iru semikondokito ti a lo ninu awọn ẹrọ gbigba ina, da lori agbegbe lilo, iwọn ita, idiyele, ati bẹbẹ lọ, ṣugbọn ni gbogbogbo, eyiti a lo julọ ni phototransistor.
Nigbati o ko ba ṣiṣẹ, phototransistors gbe kekere ti lọwọlọwọ ti awọn semikondokito lasan ṣe. Nigbati iṣẹlẹ ina nibẹ, phototransistor ṣe ipilẹṣẹ agbara fọtoelectromotive lori oju ti P-type semikondokito ati N-type semikondokito, awọn ihò ninu N-Iru semikondokito nṣàn sinu p ekun, awọn free elekitironi semikondokito ni p ekun nṣàn. sinu n agbegbe, ati awọn ti isiyi yoo ṣàn.
Phototransistors ko ṣe idahun bi awọn photodiodes, ṣugbọn wọn tun ni ipa ti imudara iṣelọpọ si awọn ọgọọgọrun si awọn akoko 1,000 ifihan agbara titẹ sii (nitori aaye ina inu). Nitorina, wọn jẹ ifarabalẹ to lati gbe awọn ifihan agbara ti ko lagbara, eyiti o jẹ anfani.
Ni otitọ, "itọpa ina" ti a ri jẹ ẹrọ itanna kan pẹlu ilana kanna ati ilana.
Bibẹẹkọ, awọn idalọwọduro ina ni a maa n lo bi awọn sensọ ati ṣe ipa wọn nipa gbigbe ohun-idina ina kọja laarin nkan ti njade ina ati eroja gbigba ina. Fun apẹẹrẹ, o le ṣee lo lati ṣe awari awọn owó ati awọn akọsilẹ banki ni awọn ẹrọ titaja ati awọn ATM.
② Awọn ẹya ara ẹrọ
Niwọn bi optocoupler ṣe ntan awọn ifihan agbara nipasẹ ina, idabobo laarin ẹgbẹ titẹ sii ati ẹgbẹ iṣelọpọ jẹ ẹya pataki. Idabobo giga ko ni irọrun ni irọrun nipasẹ ariwo, ṣugbọn tun ṣe idiwọ ṣiṣan lọwọlọwọ lairotẹlẹ laarin awọn iyika ti o wa nitosi, eyiti o munadoko pupọ ni awọn ofin ti ailewu. Ati awọn be ara jẹ jo o rọrun ati ki o reasonable.
Nitori itan-akọọlẹ gigun rẹ, tito sile ọja ọlọrọ ti ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ tun jẹ anfani alailẹgbẹ ti awọn optocouplers. Nitoripe ko si olubasọrọ ti ara, yiya laarin awọn ẹya jẹ kekere, ati pe igbesi aye gun. Ni apa keji, awọn abuda tun wa pe ṣiṣe itanna jẹ rọrun lati yipada, nitori LED yoo dinku laiyara pẹlu gbigbe akoko ati awọn iyipada iwọn otutu.
Paapa nigbati paati inu ti ṣiṣu sihin fun igba pipẹ, di kurukuru, ko le jẹ ina to dara pupọ. Sibẹsibẹ, ni eyikeyi ọran, igbesi aye ti gun ju akawe si olubasọrọ olubasọrọ ti olubasọrọ ẹrọ.
Phototransistors ni gbogbogbo losokepupo ju awọn photodiodes, nitorinaa wọn ko lo fun awọn ibaraẹnisọrọ iyara to gaju. Sibẹsibẹ, eyi kii ṣe aila-nfani, bi diẹ ninu awọn paati ni awọn iyika ampilifaya ni ẹgbẹ iṣelọpọ lati mu iyara pọ si. Ni otitọ, kii ṣe gbogbo awọn iyika itanna nilo lati mu iyara pọ si.
③ Lilo
Photoelectric couplersti wa ni o kun lo fun yi pada isẹ. Circuit naa yoo ni agbara nipasẹ titan yipada, ṣugbọn lati oju wiwo ti awọn abuda ti o wa loke, paapaa idabobo ati igbesi aye gigun, o baamu daradara si awọn oju iṣẹlẹ ti o nilo igbẹkẹle giga. Fun apẹẹrẹ, ariwo jẹ ọta ti ẹrọ itanna iṣoogun ati ohun elo ohun / ohun elo ibaraẹnisọrọ.
O ti wa ni tun lo ninu motor wakọ awọn ọna šiše. Awọn idi fun awọn motor ni wipe awọn iyara ti wa ni dari nipasẹ awọn ẹrọ oluyipada nigbati o ti wa ni ìṣó, sugbon o gbogbo ariwo nitori awọn ga o wu. Ariwo yii kii yoo fa ki ọkọ ayọkẹlẹ funrararẹ kuna, ṣugbọn tun ṣan nipasẹ “ilẹ” ti o ni ipa awọn agbeegbe. Ni pato, awọn ohun elo ti o ni wiwa gigun jẹ rọrun lati gbe ariwo ti o ga julọ, nitorina ti o ba ṣẹlẹ ni ile-iṣẹ, yoo fa awọn adanu nla ati nigbamiran fa awọn ijamba nla. Nipa lilo awọn optocouplers ti o ya sọtọ pupọ fun iyipada, ipa lori awọn iyika ati awọn ẹrọ miiran le dinku.
Keji, bi o ṣe le yan ati lo awọn optocouplers
Bii o ṣe le lo optocoupler ti o tọ fun ohun elo ni apẹrẹ ọja? Awọn ẹlẹrọ idagbasoke microcontroller atẹle yoo ṣe alaye bi o ṣe le yan ati lo awọn optocouplers.
① Nigbagbogbo ṣii ati nigbagbogbo sunmọ
Oriṣiriṣi photocoupler meji lo wa: iru ninu eyiti a ti pa ẹrọ iyipada (pa) nigbati a ko ba lo foliteji, iru eyiti a ti tan (pa) nigbati a ba lo foliteji, ati iru ninu eyiti ẹrọ yipada. wa ni titan nigbati ko si foliteji. Waye ati pa nigba ti foliteji ti wa ni gbẹyin.
Awọn tele ni a npe ni deede ìmọ, ati awọn igbehin ni a npe ni deede ni pipade. Bii o ṣe le yan, akọkọ da lori iru Circuit ti o nilo.
② Ṣayẹwo lọwọlọwọ o wu ati foliteji ti a lo
Photocouplers ni ohun ini ti ampilifaya awọn ifihan agbara, sugbon ko nigbagbogbo nipasẹ foliteji ati lọwọlọwọ ni ife. Nitoribẹẹ, o jẹ iwọn, ṣugbọn foliteji nilo lati lo lati ẹgbẹ titẹ sii ni ibamu si lọwọlọwọ o wu ti o fẹ.
Ti a ba wo iwe data ọja, a le rii aworan apẹrẹ nibiti ipo inaro jẹ lọwọlọwọ ti o wu jade (lọwọlọwọ olugba) ati ipo petele jẹ foliteji titẹ sii (foliteji-odè). Agbasọ lọwọlọwọ yatọ ni ibamu si kikankikan ina LED, nitorinaa lo foliteji ni ibamu si lọwọlọwọ o wu ti o fẹ.
Sibẹsibẹ, o le ro pe iṣiro lọwọlọwọ ti o wu jade nibi jẹ iyalẹnu kekere. Eyi ni iye ti isiyi ti o tun le jẹ iṣelọpọ igbẹkẹle lẹhin gbigbe sinu apamọ ibajẹ ti LED ni akoko pupọ, nitorinaa o kere si idiyele ti o pọju.
Ni ilodi si, awọn ọran wa nibiti lọwọlọwọ abajade ko tobi. Nitorinaa, nigbati o ba yan optocoupler, rii daju pe o farabalẹ ṣayẹwo “iwajade lọwọlọwọ” ki o yan ọja ti o baamu.
③ O pọju lọwọlọwọ
Itọnisọna ti o pọju julọ jẹ iye lọwọlọwọ ti o pọju ti optocoupler le duro nigbati o ba nṣe. Lẹẹkansi, a nilo lati rii daju pe a mọ iye iṣelọpọ ti iṣẹ akanṣe nilo ati kini foliteji titẹ sii ṣaaju ki a to ra. Rii daju pe iye ti o pọju ati lilo lọwọlọwọ kii ṣe awọn opin, ṣugbọn pe o wa diẹ ninu ala.
④ Ṣeto awọn photocoupler bi o ti tọ
Lehin ti yan optocoupler ti o tọ, jẹ ki a lo ni iṣẹ akanṣe gidi kan. Awọn fifi sori ara jẹ rorun, o kan so awọn ebute oko ti a ti sopọ si kọọkan input ẹgbẹ Circuit ati wu ẹgbẹ Circuit. Sibẹsibẹ, o yẹ ki o ṣọra ki a maṣe ṣe aibikita ẹgbẹ titẹ sii ati ẹgbẹ abajade. Nitorina, o gbọdọ tun ṣayẹwo awọn aami ninu awọn data tabili, ki o yoo ko ri pe awọn photoelectric coupler ẹsẹ ti ko tọ lẹhin iyaworan PCB ọkọ.
Akoko ifiweranṣẹ: Jul-29-2023