Optocouplers, ambayo huunganisha mizunguko kwa kutumia ishara za macho kama ya kati, ni kitu kinachofanya kazi katika maeneo ambayo usahihi wa juu ni muhimu sana, kama vile acoustics, dawa na tasnia, kwa sababu ya nguvu zao za juu na kuegemea, kama vile uimara na insulation.
Lakini ni lini na chini ya hali gani Optocoupler inafanya kazi, na kanuni gani nyuma yake? Au wakati unapotumia picha katika kazi yako mwenyewe ya umeme, labda haujui jinsi ya kuchagua na kuitumia. Kwa sababu Optocoupler mara nyingi huchanganyikiwa na "Phototransistor" na "Photodiode". Kwa hivyo, ni nini picha italetwa katika nakala hii.
Je! Picha ni nini?
Optocoupler ni sehemu ya elektroniki ambayo etymology ni macho
Coupler, ambayo inamaanisha "kuunganishwa na mwanga." Wakati mwingine pia hujulikana kama optocoupler, isolator ya macho, insulation ya macho, nk Inayo vifaa vya kutoa mwanga na kipengee cha kupokea taa, na inaunganisha mzunguko wa pembejeo na mzunguko wa upande wa pato kupitia ishara ya macho. Hakuna uhusiano wa umeme kati ya mizunguko hii, kwa maneno mengine, katika hali ya insulation. Kwa hivyo, unganisho la mzunguko kati ya pembejeo na pato ni tofauti na ishara tu hupitishwa. Unganisha mizunguko salama na viwango tofauti vya pembejeo na voltage ya pato, na insulation ya voltage kubwa kati ya pembejeo na pato.
Kwa kuongezea, kwa kupitisha au kuzuia ishara hii ya mwanga, hufanya kama swichi. Kanuni ya kina na utaratibu utaelezewa baadaye, lakini sehemu ya kutoa mwanga wa picha ni taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya LED (taa ya taa).
Kuanzia miaka ya 1960 hadi miaka ya 1970, wakati LED zilibuniwa na maendeleo yao ya kiteknolojia yalikuwa muhimu,Optoelectronicsikawa boom. Wakati huo, anuwaivifaa vya machoziligunduliwa, na coupler ya picha ilikuwa moja wapo. Baadaye, optoelectronics huingia haraka ndani ya maisha yetu.
① kanuni/utaratibu
Kanuni ya optocoupler ni kwamba kipengee kinachotoa mwanga hubadilisha ishara ya umeme ya pembejeo kuwa mwanga, na kipengee kinachopokea mwanga hupitisha ishara ya umeme ya nyuma kwa mzunguko wa pato. Kipengee cha kutoa mwanga na kipengee kinachopokea taa ziko ndani ya kizuizi cha taa ya nje, na hizo mbili ziko kinyume ili kusambaza taa.
Semiconductor inayotumiwa katika vitu vya kutoa mwanga ni taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya taa ya LED). Kwa upande mwingine, kuna aina nyingi za semiconductors zinazotumiwa katika vifaa vya kupokea mwanga, kulingana na mazingira ya matumizi, saizi ya nje, bei, nk, lakini kwa ujumla, inayotumika sana ni Phototransistor.
Wakati haifanyi kazi, Phototransistors hubeba kidogo ya sasa ambayo semiconductors ya kawaida hufanya. Wakati tukio nyepesi hapo, Phototransistor hutoa nguvu ya picha juu ya uso wa semiconductor ya aina ya P na aina ya N-aina, mashimo kwenye semiconductor ya N-aina hutiririka ndani ya mkoa wa P, semiconductor ya bure katika mkoa wa P inapita katika mkoa wa N, wa sasa.
Phototransistors sio msikivu kama picha, lakini pia zina athari ya kukuza pato kwa mamia hadi mara 1,000 ishara ya pembejeo (kwa sababu ya uwanja wa umeme wa ndani). Kwa hivyo, ni nyeti vya kutosha kuchukua hata ishara dhaifu, ambayo ni faida.
Kwa kweli, "blocker nyepesi" tunayoona ni kifaa cha elektroniki kilicho na kanuni na utaratibu huo.
Walakini, waingiliano wa taa kawaida hutumiwa kama sensorer na hufanya jukumu lao kwa kupitisha kitu cha kuzuia nyepesi kati ya kitu kinachotoa mwanga na kitu kinachopokea mwanga. Kwa mfano, inaweza kutumika kugundua sarafu na noti katika mashine za kuuza na ATM.
Vipengele
Kwa kuwa optocoupler hupitisha ishara kupitia mwanga, insulation kati ya upande wa pembejeo na upande wa pato ni sifa kuu. Insulation kubwa haiathiriwa kwa urahisi na kelele, lakini pia inazuia mtiririko wa sasa wa bahati kati ya mizunguko ya karibu, ambayo ni bora sana katika suala la usalama. Na muundo yenyewe ni rahisi na nzuri.
Kwa sababu ya historia yake ndefu, safu ya bidhaa tajiri ya wazalishaji anuwai pia ni faida ya kipekee ya wahusika. Kwa sababu hakuna mawasiliano ya mwili, kuvaa kati ya sehemu ni ndogo, na maisha ni marefu. Kwa upande mwingine, kuna sifa pia kwamba ufanisi wa mwangaza ni rahisi kubadilika, kwa sababu LED itazidi kudhoofika na kupita kwa wakati na mabadiliko ya joto.
Hasa wakati sehemu ya ndani ya plastiki ya uwazi kwa muda mrefu, inakuwa na mawingu, haiwezi kuwa mwanga mzuri sana. Walakini, kwa hali yoyote, maisha ni marefu sana ikilinganishwa na mawasiliano ya mawasiliano ya mawasiliano ya mitambo.
Phototransistors kwa ujumla ni polepole kuliko picha, kwa hivyo hazitumiwi kwa mawasiliano ya kasi kubwa. Walakini, hii sio shida, kwani sehemu zingine zina mizunguko ya ukuzaji kwenye upande wa pato ili kuongeza kasi. Kwa kweli, sio mizunguko yote ya elektroniki inayohitaji kuongeza kasi.
③ Matumizi
Picha za Couplershutumiwa hasa kwa kubadili operesheni. Mzunguko utawezeshwa kwa kuwasha swichi, lakini kwa mtazamo wa sifa za hapo juu, haswa insulation na maisha marefu, inafaa kwa hali zinazohitaji kuegemea juu. Kwa mfano, kelele ni adui wa vifaa vya elektroniki vya matibabu na vifaa vya sauti/vifaa vya mawasiliano.
Pia hutumiwa katika mifumo ya kuendesha gari. Sababu ya gari ni kwamba kasi inadhibitiwa na inverter wakati inaendeshwa, lakini hutoa kelele kwa sababu ya pato kubwa. Kelele hii haitasababisha tu gari yenyewe kutofaulu, lakini pia inapita kupitia "ardhi" inayoathiri vifaa vya pembeni. Hasa, vifaa vyenye wiring ndefu ni rahisi kuchukua kelele hii ya juu ya pato, kwa hivyo ikiwa itatokea katika kiwanda, itasababisha hasara kubwa na wakati mwingine husababisha ajali mbaya. Kwa kutumia optocouplers zenye maboksi kwa kubadili, athari kwenye mizunguko mingine na vifaa vinaweza kupunguzwa.
Pili, jinsi ya kuchagua na kutumia optocouplers
Jinsi ya kutumia optocoupler sahihi kwa matumizi katika muundo wa bidhaa? Wahandisi wa maendeleo wa microcontroller wataelezea jinsi ya kuchagua na kutumia optocouplers.
① Fungua kila wakati na karibu kila wakati
Kuna aina mbili za wapiga picha: aina ambayo swichi imezimwa (BURE) wakati hakuna voltage inatumika, aina ambayo swichi imewashwa (Off) wakati voltage inatumika, na aina ambayo swichi imewashwa wakati hakuna voltage. Omba na uzime wakati voltage inatumika.
Ya zamani huitwa kawaida wazi, na mwisho huitwa kawaida kufungwa. Jinsi ya kuchagua, kwanza inategemea ni aina gani ya mzunguko unahitaji.
② Angalia pato la sasa na voltage iliyotumika
Photocouplers wana mali ya kukuza ishara, lakini sio kupita kila wakati kupitia voltage na ya sasa kwa utashi. Kwa kweli, imekadiriwa, lakini voltage inahitaji kutumika kutoka upande wa pembejeo kulingana na pato linalotaka sasa.
Ikiwa tutaangalia karatasi ya data ya bidhaa, tunaweza kuona chati ambapo mhimili wima ndio pato la sasa (ushuru wa sasa) na mhimili wa usawa ni voltage ya pembejeo (voltage ya ushuru-emitter). Mkusanyaji wa sasa hutofautiana kulingana na kiwango cha taa ya LED, kwa hivyo tumia voltage kulingana na pato linalotaka sasa.
Walakini, unaweza kufikiria kuwa pato la sasa lililohesabiwa hapa ni ndogo sana. Hii ndio thamani ya sasa ambayo bado inaweza kuwa pato kwa uhakika baada ya kuzingatia kuzorota kwa LED kwa wakati, kwa hivyo ni chini ya kiwango cha juu.
Badala yake, kuna kesi ambapo pato la sasa sio kubwa. Kwa hivyo, wakati wa kuchagua optocoupler, hakikisha kuangalia kwa uangalifu "pato la sasa" na uchague bidhaa inayofanana nayo.
③ Upeo wa sasa
Upeo wa sasa wa sasa ni kiwango cha juu cha sasa ambacho optocoupler inaweza kuhimili wakati wa kufanya. Tena, tunahitaji kuhakikisha tunajua ni kiasi gani cha mradi unahitaji na nini voltage ya pembejeo ni kabla ya kununua. Hakikisha kuwa thamani ya juu na inayotumika sasa sio mipaka, lakini kwamba kuna kiwango fulani.
④ Weka picha kwa usahihi
Baada ya kuchagua optocoupler sahihi, wacha tutumie katika mradi halisi. Usanikishaji yenyewe ni rahisi, unganisha vituo vilivyounganishwa na kila mzunguko wa pembejeo na mzunguko wa upande wa pato. Walakini, utunzaji unapaswa kuchukuliwa sio kudharau upande wa pembejeo na upande wa pato. Kwa hivyo, lazima pia uangalie alama kwenye jedwali la data, ili usigundue kuwa mguu wa coupler wa picha sio sawa baada ya kuchora bodi ya PCB.
Wakati wa chapisho: JUL-29-2023