Оптокоуплерҳо, ки схемаҳоро бо истифода аз сигналҳои оптикӣ ҳамчун васила пайваст мекунанд, як унсури фаъол дар соҳаҳое мебошанд, ки дақиқии баланд ҳатмӣ аст, аз қабили акустика, тиб ва саноат, аз сабаби универсалӣ ва эътимоднокии баланди худ, ба монанди устуворӣ ва изолятсия.
Аммо оптокоплер кай ва дар кадом шароит кор мекунад ва дар паси он кадом принцип аст? Ё вақте ки шумо воқеан фотокоплерро дар кори электроникаи худ истифода мебаред, шумо шояд намедонед, ки чӣ гуна интихоб ва истифода бурдани он. Зеро оптокоуплер аксар вақт бо "фототрансистор" ва "фотодиод" омехта мешавад. Аз ин рӯ, дар ин мақола аксбардорӣ чист, шинос хоҳад шуд.
Фотокоплер чист?
Оптокоуплер як ҷузъи электронист, ки этимологияаш оптикӣ аст
пайвасткунанда, ки маънояш «пайвастшавӣ бо нур». Баъзан ҳамчун оптикӣ, изолятори оптикӣ, изолятсияи оптикӣ ва ғайра низ маълум аст. Он аз унсури нурдиҳанда ва элементи қабулкунандаи нур иборат буда, занҷири паҳлӯи даромад ва занҷири паҳлӯи баромадро тавассути сигнали оптикӣ мепайвандад. Байни ин занҷирҳо, ба ибораи дигар, дар ҳолати изолятсия алоқаи барқӣ вуҷуд надорад. Аз ин рӯ, пайвасти схемаи байни вуруд ва баромад ҷудо аст ва танҳо сигнал интиқол дода мешавад. Схемаҳоро бо сатҳҳои шиддати вуруд ва баромад ба таври назаррас фарқкунанда бо изолятсияи баландшиддати байни даромад ва баромад бехатар пайваст кунед.
Илова бар ин, тавассути интиқол ё бастани ин сигнали рӯшноӣ, он ҳамчун коммутатор амал мекунад. Принсип ва механизми муфассал баъдтар шарҳ дода мешавад, аммо унсури нурдиҳии фотокоуплер LED (диоди нур) мебошад.
Аз солҳои 1960-ум то солҳои 1970-ум, вақте ки чароғҳо ихтироъ карда шуданд ва пешрафтҳои технологии онҳо назаррас буданд,оптоэлектроникаба бум табдил ёфт. Дар он вақт, гуногундастгоҳҳои оптикӣихтироъ карда шуданд ва пайвасткунаки фотоэлектрикй яке аз онхо буд. Баъдан, оптоэлектроника зуд ба ҳаёти мо дохил шуд.
① Принсип/механизм
Принсипи оптокоуплер аз он иборат аст, ки элементи рӯшноӣ сигнали электрикии воридшударо ба рӯшноӣ табдил медиҳад ва элементи қабулкунандаи рӯшноӣ сигнали электрикии рӯшноиро ба занҷири паҳлӯи баромад интиқол медиҳад. Унсури нурдиҳанда ва элементи қабулкунандаи рӯшноӣ дар дохили блоки нури беруна ҷойгиранд ва ҳарду барои интиқоли рӯшноӣ ба ҳам муқобиланд.
Нимноқиле, ки дар элементҳои рӯшноӣ истифода мешавад, LED (диоди рӯшноӣ) мебошад. Аз тарафи дигар, дар дастгоҳҳои рӯшноӣ вобаста ба муҳити истифода, андозаи беруна, нарх ва ғайра намудҳои зиёди нимноқилҳо истифода мешаванд, аммо дар маҷмӯъ, фототранзистор бештар истифода мешавад.
Ҳангоми кор накардани фототранзисторҳо миқдори ками ҷараёнеро, ки нимноқилҳои муқаррарӣ иҷро мекунанд, интиқол медиҳанд. Вақте ки рӯшноӣ ба он ҷо афтад, фототранзистор дар рӯи нимноқилҳои навъи P ва нимноқили навъи N қувваи фотоэлектромобилӣ ба вуҷуд меорад, сӯрохиҳои нимноқили навъи N ба минтақаи p, нимноқилҳои электронии озод дар минтақаи p ҷорӣ мешаванд. ба минтаќаи n дохил мешавад ва љараён равон мешавад.
Фототранзисторҳо ба мисли фотодиодҳо ҷавобгар нестанд, аммо онҳо инчунин таъсири пурқувват кардани баромадро аз садҳо то 1000 маротиба аз сигнали даромад (аз ҳисоби майдони электрикии дохилӣ) доранд. Аз ин рӯ, онҳо ба қадри кофӣ ҳассосанд, ки ҳатто сигналҳои заифро қабул кунанд, ки ин бартарӣ аст.
Дар асл, «блокатори рӯшноӣ», ки мо мебинем, як дастгоҳи электронӣ бо ҳамон принсип ва механизм аст.
Аммо, вайронкунакҳои рӯшноӣ одатан ҳамчун сенсорҳо истифода мешаванд ва нақши худро тавассути гузариши объекти бандкунандаи рӯшноӣ аз байни элементи рӯшноӣ ва элементи рӯшноӣ иҷро мекунанд. Масалан, он метавонад барои ошкор кардани тангаҳо ва коғазҳо дар автоматҳо ва банкоматҳо истифода шавад.
② Хусусиятҳо
Азбаски оптокоуплер сигналҳоро тавассути рӯшноӣ интиқол медиҳад, изолятсия байни тарафи даромад ва тарафи баромад хусусияти асосӣ мебошад. Изолятсияи баланд аз садо ба осонӣ таъсир намерасонад, балки инчунин ҷараёни тасодуфии ҷараёнро байни схемаҳои ҳамсоя пешгирӣ мекунад, ки аз ҷиҳати бехатарӣ бениҳоят самаранок аст. Ва худи сохтор нисбатан содда ва оқилона аст.
Аз сабаби таърихи тӯлонии худ, маҷмӯи маҳсулоти ғании истеҳсолкунандагони гуногун низ бартарии беназири оптокоуплерҳо мебошад. Азбаски алоқаи ҷисмонӣ вуҷуд надорад, фарсудашавии байни қисмҳо хурд аст ва умри дарозтар аст. Аз тарафи дигар, хусусиятҳое низ мавҷуданд, ки самаранокии рӯшноӣ тағйирёбанда осон аст, зеро LED бо гузашти вақт ва тағирёбии ҳарорат оҳиста-оҳиста бад мешавад.
Хусусан вақте ки ҷузъи дохилии пластикии шаффоф барои муддати тӯлонӣ абрнок мешавад, он нури хеле хуб буда наметавонад. Аммо, дар ҳар сурат, умр дар муқоиса бо тамоси тамоси механикӣ хеле дароз аст.
Фототранзисторҳо одатан нисбат ба фотодиодҳо сусттаранд, бинобар ин онҳо барои алоқаи баландсуръат истифода намешаванд. Аммо, ин камбудӣ нест, зеро баъзе ҷузъҳо барои баланд бардоштани суръат дар тарафи баромад схемаҳои пурқувваткунанда доранд. Дар асл, на ҳама схемаҳои электронӣ бояд суръатро зиёд кунанд.
③ Истифода
Пайвасткунакҳои фотоэлектрикӣасосан барои амалиёти коммутационй истифода мешаванд. Схема тавассути фурӯзон кардани коммутатор барқ мешавад, аммо аз нуқтаи назари хусусиятҳои дар боло зикршуда, махсусан изолятсия ва умри дароз, он ба сенарияҳое, ки эътимоднокии баландро талаб мекунанд, мувофиқ аст. Масалан, садо душмани электроникаи тиббӣ ва таҷҳизоти аудиоӣ / таҷҳизоти коммуникатсионӣ мебошад.
Он инчунин дар системаҳои гардонандаи мотор истифода мешавад. Сабаби муҳаррик дар он аст, ки суръатро ҳангоми рондани он инвертор идора мекунад, аммо аз сабаби баланд будани баромад садо ба вуҷуд меорад. Ин садо на танҳо боиси аз кор мондани худи муҳаррик мегардад, балки инчунин тавассути "замин" мегузарад, ки ба периферияҳо таъсир мерасонад. Махсусан, тачхизоти дорой симхои дароз ин садои баландро ба осонй гирифтан мумкин аст, бинобар ин агар дар завод руй дихад, он боиси талафоти калон ва баъзан ходисахои вазнин мегардад. Бо истифода аз оптокоуплерҳои хеле изолятсия барои гузариш, таъсирро ба дигар схемаҳо ва дастгоҳҳо кам кардан мумкин аст.
Дуюм, чӣ гуна интихоб кардан ва истифода бурдани оптикҳо
Чӣ тавр оптокоуплери дурустро барои татбиқ дар тарҳрезии маҳсулот истифода бурдан мумкин аст? Муҳандисони зерини таҳияи микроконтроллерҳо тарзи интихоб ва истифодабарии оптокоуплерҳоро шарҳ медиҳанд.
① Ҳамеша кушода ва ҳамеша пӯшида
Ду намуди фотокоплерҳо вуҷуд доранд: навъе, ки дар он коммутатор ҳангоми мавҷуд набудани шиддат хомӯш карда мешавад (хомӯш аст), навъе, ки ҳангоми ҷорӣ кардани шиддат фурӯзон (хомӯш) мешавад ва навъе, ки дар он коммутаторҳо хангоми набудани шиддат ба кор андохта мешавад. Ҳангоми ҷорӣ шудани шиддат истифода кунед ва хомӯш кунед.
Аввалинро одатан кушода меноманд ва дуюмро одатан пӯшида меноманд. Чӣ тавр интихоб кардан, аввал аз он вобаста аст, ки ба шумо чӣ гуна схема лозим аст.
② Ҷараёни баромад ва шиддати татбиқшударо тафтиш кунед
Фотокоплерҳо хосияти пурзӯр кардани сигналро доранд, аммо на ҳамеша бо хоҳиши худ аз шиддат ва ҷараён мегузаранд. Албатта, он баҳо дода мешавад, аммо бояд аз ҷониби вуруд мувофиқи ҷараёни дилхоҳи баромад шиддат истифода шавад.
Агар мо ба варақаи маълумоти маҳсулот назар андозем, мо диаграммаеро мебинем, ки дар он меҳвари амудӣ ҷараёни баромад (ҷараёни коллектор) ва меҳвари уфуқӣ шиддати даромад (шиддати коллектор-эмиттер) мебошад. Ҷараёни коллектор вобаста ба шиддатнокии нури LED фарқ мекунад, бинобар ин, шиддатро мувофиқи ҷараёни дилхоҳи баромад истифода баред.
Аммо, шумо шояд фикр кунед, ки ҷараёни баромади дар ин ҷо ҳисобшуда ба таври ҳайратангез хурд аст. Ин арзиши ҷориест, ки пас аз ба назар гирифтани бадшавии LED бо мурури замон ба таври эътимодбахш бароварда мешавад, бинобар ин он аз рейтинги максималӣ камтар аст.
Баръакс, ходисахое чой доранд, ки чараёни баромад калон нест. Аз ин рӯ, ҳангоми интихоби оптокоуплер, ҳатман «ҷораи баромад»-ро бодиққат тафтиш кунед ва маҳсулотеро, ки ба он мувофиқ аст, интихоб кунед.
③ Ҷараёни максималӣ
Ҷараёни максималии интиқол ин арзиши максималии ҷараёнест, ки оптокоуплер ҳангоми интиқол тоб оварда метавонад. Боз ҳам, мо бояд боварӣ ҳосил кунем, ки пеш аз харидани мо донем, ки ба лоиҳа чӣ қадар маҳсулот ниёз дорад ва шиддати вуруд чӣ гуна аст. Боварӣ ҳосил кунед, ки арзиши максималӣ ва ҷорӣи истифодашуда маҳдудият нестанд, аммо каме маржа вуҷуд дорад.
④ Пайвасткунакро дуруст насб кунед
Пас аз интихоби оптокоуплери дуруст, биёед онро дар лоиҳаи воқеӣ истифода барем. Худи насб осон аст, танҳо терминалҳои ба ҳар як схемаи паҳлӯи даромад ва баромади пайвастшударо пайваст кунед. Бо вуҷуди ин, бояд эҳтиёт шавад, ки тарафи даромад ва баромадро нодуруст равона накунад. Аз ин рӯ, шумо инчунин бояд аломатҳои ҷадвали маълумотро тафтиш кунед, то пас аз кашидани тахтаи PCB хатогиро нафаҳмед, ки пои пайвасткунандаи фотоэлектрикӣ нодуруст аст.
Вақти фиристодан: июл-29-2023