Optocouplers, кои ги поврзуваат кола со користење на оптички сигнали како медиум, се елемент активен во области каде што високата прецизност е неопходна, како што се акустика, медицина и индустрија, како резултат на нивната висока разноврсност и сигурност, како што е трајност и изолација.
Но, кога и под кои околности работи Оптокуплер и кој е принципот зад тоа? Или кога всушност го користите фотокопторот во вашата работа за електроника, можеби не знаете како да го изберете и користите. Бидејќи OptoCoupler често се меша со „Phototransistor“ и „Фотодиода“. Затоа, она што е фотокулер ќе биде воведено во овој напис.
Што е фотокулер?
OptoCoupler е електронска компонента чија етимологија е оптички
спојувач, што значи „спојување со светлина“. Понекогаш познат и како OptoCoupler, оптички изолатор, оптичка изолација, итн. Се состои од елемент што емитува светлина и елементот за примање на светлина и го поврзува влезното странично коло и излезното странично коло преку оптички сигнал. Не постои електрична врска помеѓу овие кола, со други зборови, во состојба на изолација. Затоа, врската на колото помеѓу влезот и излезот е одвоена и само сигналот се пренесува. Безбедно поврзете ги кола со значително различни нивоа на влез и излезен напон, со висока напонска изолација помеѓу влезот и излезот.
Покрај тоа, со пренесување или блокирање на овој светлосен сигнал, тој делува како прекинувач. Деталниот принцип и механизам ќе бидат објаснети подоцна, но елементот за емитување на светлината на фотокулерот е LED (диода што емитува светлина).
Од 1960 -тите до 1970 -тите, кога беа измислени LED диоди и нивните технолошки достигнувања беа значајни,Оптоелектроникастана бум. Во тоа време, разниОптички уредибеа измислени, а фотоелектричниот спојка беше еден од нив. Последователно, оптоелектроника брзо навлезе во нашите животи.
① Принцип/механизам
Принципот на OptoCoupler е дека елементот што емитува светлина го претвора влезниот електричен сигнал во светлина, а елементот за откуп на светлина го пренесува електричниот сигнал на светлината во излезното странично коло. Елементот за емитување на светлината и елементот за примање на светлината се на внатрешноста на блокот на надворешната светлина, а двете се спротивни едни на други со цел да пренесат светлина.
Полупроводникот што се користи во елементите што емитуваат светлина е LED (диода што емитува светлина). Од друга страна, постојат многу видови на полупроводници што се користат во уредите за откуп на светлина, во зависност од околината за употреба, надворешната големина, цената, итн., Но воопшто, најчесто се користи е фотоотранзистор.
Кога не работат, фототанзисторите носат малку од струјата што ја прават обичните полупроводници. Кога лесниот инцидент таму, фото-трансмисторот генерира фотоелектромотивна сила на површината на полупроводникот на типот П-тип и полупроводникот на типот Н-тип, дупките во N-типот полупроводници проток во регионот П, слободниот електронски полупроводник на електронот во регионот П, се влева во регионот Н и тековната волја.
Фото -транзисторите не се толку одговорни како фотодиодиите, но тие исто така имаат ефект на засилување на излезот на стотици до 1.000 пати поголема од влезниот сигнал (заради внатрешното електрично поле). Затоа, тие се доволно чувствителни за да соберат дури и слаби сигнали, што е предност.
Всушност, „блокаторот на светлина“ што го гледаме е електронски уред со ист принцип и механизам.
Како и да е, светлосните прекинувачи обично се користат како сензори и ја вршат својата улога со поминување на светло-блокирање на светло помеѓу елементот што емитува светлина и елементот што го прифаќа светлото. На пример, може да се користи за откривање на монети и банкноти во машини за вендинг и банкомати.
② Карактеристики
Бидејќи OptoCoupler пренесува сигнали преку светлина, изолацијата помеѓу влезната страна и излезната страна е главна карактеристика. Високата изолација не е лесно погодена од бучава, но исто така спречува случајно проток на струја помеѓу соседните кола, што е исклучително ефикасно во однос на безбедноста. А самата структура е релативно едноставна и разумна.
Поради својата долга историја, богатата постава на производи на разни производители е исто така единствена предност на OptoCouplers. Бидејќи нема физички контакт, абењето помеѓу деловите е мало, а животот е подолг. Од друга страна, постојат и карактеристики дека светлечката ефикасност е лесно да се менува, бидејќи ЛЕР полека ќе се влоши со минување на времето и температурните промени.
Особено кога внатрешната компонента на транспарентната пластика долго време, станува облачно, не може да биде многу добра светлина. Сепак, во секој случај, животот е предолг во споредба со контактниот контакт на механичкиот контакт.
Фототанзисторите се генерално побавни од фотодиодиите, така што тие не се користат за комуникација со голема брзина. Сепак, ова не е неповолна положба, бидејќи некои компоненти имаат кола за засилување на излезната страна за да ја зголемат брзината. Всушност, не сите електронски кола треба да ја зголемат брзината.
③ Употреба
Фотоелектрични спојнициглавно се користат за работа со префрлување. Колото ќе биде енергично со вклучување на прекинувачот, но од гледна точка на горенаведените карактеристики, особено изолацијата и долг живот, тој е добро прилагоден на сценаријата за кои е потребна голема сигурност. На пример, бучавата е непријател на медицинска електроника и опрема за аудио опрема/комуникација.
Исто така се користи во системите за моторни погони. Причината за моторот е тоа што брзината ја контролира инверторот кога е управувано, но генерира бучава поради високиот излез. Оваа бучава не само што ќе предизвика самиот мотор да пропадне, туку и да тече низ „земјата“ што влијае на периферните уреди. Особено, опремата со долги жици е лесна за прибирање на овој висок излезен шум, така што ако се случи во фабриката, тоа ќе предизвика големи загуби и понекогаш ќе предизвика сериозни несреќи. Со употреба на високо изолирани оптокули за префрлување, влијанието врз другите кола и уредите може да се минимизира.
Второ, како да изберете и користите оптокулер
Како да го користите вистинскиот OptoCoupler за апликација во дизајнот на производи? Следниве инженери за развој на микроконтролер ќе објаснат како да изберат и користат оптокули.
① Секогаш отворете и секогаш блиску
Постојат два вида на фотокулер: Тип во кој прекинувачот е исклучен (исклучен) кога не се нанесува напон, тип во кој прекинувачот е вклучен (исклучен) кога се нанесува напон, и тип во кој прекинувачот е вклучен кога нема напон. Нанесете и исклучете се кога се нанесува напон.
Првиот се нарекува нормално отворен, а вториот се нарекува нормално затворен. Како да изберете, прво зависи од тоа какво коло ви треба.
② Проверете ја излезната струја и применетиот напон
Фотокулерите имаат својство на засилување на сигналот, но не секогаш минуваат низ напон и струја по волја. Се разбира, тој е оценет, но треба да се примени напон од влезната страна според посакуваната излезна струја.
Ако го погледнеме листот со податоци за производот, можеме да видиме табела каде вертикалната оска е излезна струја (струја на колекторот) и хоризонталната оска е влезниот напон (напон на колектор-емитер). Струјата на колекторот варира во зависност од LED интензитетот на светло, затоа нанесете го напонот според саканата излезна струја.
Сепак, можеби мислите дека излезната струја пресметана овде е изненадувачки мала. Ова е тековната вредност што сè уште може да се појави со сигурност откако ќе се земе предвид влошувањето на ЛЕР со текот на времето, така што е помалку од максималниот рејтинг.
Напротив, има случаи кога излезната струја не е голема. Затоа, при изборот на OptoCoupler, не заборавајте внимателно да ја проверите „излезната струја“ и изберете го производот што одговара на него.
③ Максимална струја
Максималната струја на спроводливоста е максималната тековна вредност што OptoCoupler може да ја издржи при спроведувањето. Повторно, треба да се осигураме дека знаеме колку е потребен проектот и што е влезниот напон пред да купиме. Осигурете се дека максималната вредност и користената струја не се ограничувања, но има одредена маргина.
④ Правилно поставете го фотокулерот
Го избравме вистинскиот OptoCoupler, ајде да го искористиме во вистински проект. Самата инсталација е лесна, само поврзете ги терминалите поврзани со секое влезно странично коло и излезно странично коло. Како и да е, треба да се внимава да не се злоупотребува влезната страна и излезната страна. Затоа, исто така, мора да ги проверите симболите во табелата со податоци, така што нема да откриете дека фотоелектричниот спојник е погрешно по цртањето на таблата PCB.
Време на објавување: јули-29-2023