Optokouplè, ki konekte sikui lè l sèvi avèk siyal optik kòm mwayen an, se yon eleman aktif nan zòn kote gwo presizyon endispansab, tankou acoustique, medikaman ak endistri, akòz adaptabilite segondè yo ak disponiblite, tankou durability ak izolasyon.
Men, lè ak nan ki sikonstans optocoupler la travay, e ki prensip ki dèyè li?Oswa lè ou aktyèlman itilize photocoupler la nan pwòp travay elektwonik ou, ou ka pa konnen ki jan yo chwazi epi sèvi ak li.Paske optocoupler souvan konfonn ak "phototransistor" ak "photodiode".Se poutèt sa, ki sa ki yon fotokouplè yo pral prezante nan atik sa a.
Ki sa ki se yon fotokouplè?
Optocoupler a se yon eleman elektwonik ki gen etimoloji optik
kouple, ki vle di "kouplage ak limyè."Pafwa tou ke yo rekonèt kòm optocoupler, optik izole, optik izolasyon, elatriye Li konsiste de eleman limyè emisyon ak eleman k ap resevwa limyè, ak konekte sikwi bò D 'ak sikwi bò pwodiksyon atravè siyal optik.Pa gen okenn koneksyon elektrik ant sikui sa yo, nan lòt mo, nan yon eta de izolasyon.Se poutèt sa, koneksyon an sikwi ant opinyon ak pwodiksyon se separe epi sèlman siyal la transmèt.Byen konekte sikui yo ak nivo vòltaj siyifikativman diferan antre ak pwodiksyon, ak izolasyon vòltaj segondè ant opinyon ak pwodiksyon.
Anplis de sa, pa transmèt oswa bloke siyal limyè sa a, li aji kòm yon switch.Prensip la detaye ak mekanis yo pral eksplike pita, men eleman ki emèt limyè nan fotokouple a se yon ki ap dirije (limyè emisyon dyod).
Soti nan ane 1960 yo rive nan ane 1970 yo, lè led yo te envante ak pwogrè teknolojik yo te enpòtan,optoelektwonikte vin yon boom.Nan tan sa a, divès kaliteaparèy optikyo te envante, ak kouple fotoelektrik la te youn nan yo.Imedyatman, optoelektwonik byen vit antre nan lavi nou.
① Prensip/mekanis
Prensip optocoupler la se eleman ki emèt limyè a konvèti siyal elektrik opinyon an nan limyè, ak eleman k ap resevwa limyè a transmèt limyè siyal elektrik la nan kous la bò pwodiksyon an.Eleman ki emèt limyè a ak eleman k ap resevwa limyè a se sou andedan blòk limyè ekstèn, ak de yo opoze youn ak lòt pou yo ka transmèt limyè.
Semi-kondiktè yo itilize nan eleman limyè-emisyon an se ki ap dirije (limyè-emisyon dyòd).Nan lòt men an, gen anpil kalite semi-conducteurs yo itilize nan aparèy limyè-resevwa, tou depann de anviwònman an itilize, gwosè ekstèn, pri, elatriye, men an jeneral, pi souvan itilize a se fototransistor la.
Lè yo pa travay, fototransistors pote ti kras nan aktyèl la ke semi-conducteurs òdinè fè.Lè ensidan an limyè la, fototransistor la jenere yon fòs foto-elektromotif sou sifas semi-conducteurs P-tip ak N-kalite semi-conducteurs, twou yo nan semi-conducteurs N-kalite koule nan rejyon p, semi-conducteurs elèktron gratis nan rejyon p koule. nan n rejyon an, ak kouran an ap koule.
Phototransistors yo pa reponn tankou fotodyodes, men yo gen tou efè a nan anplifye pwodiksyon an nan dè santèn a 1,000 fwa siyal la opinyon (akòz jaden elektrik entèn la).Se poutèt sa, yo sansib ase yo ranmase menm siyal fèb, ki se yon avantaj.
An reyalite, "limyè blocker" nou wè se yon aparèy elektwonik ki gen menm prensip ak mekanis.
Sepandan, interrupters limyè yo anjeneral yo itilize kòm detèktè epi fè wòl yo lè yo pase yon objè ki bloke limyè ant eleman limyè-emisyon an ak eleman limyè-resevwa a.Pou egzanp, li ka itilize yo detekte pyès monnen ak biye nan machin lavant ak ATM.
② Karakteristik
Depi optocoupler la transmèt siyal nan limyè, izolasyon ki genyen ant bò D 'ak bò pwodiksyon an se yon karakteristik pi gwo.Segondè izolasyon pa fasil afekte pa bri, men tou, anpeche koule aktyèl aksidan ant sikui adjasan, ki se trè efikas an tèm de sekirite.Ak estrikti nan tèt li se relativman senp ak rezonab.
Akòz istwa long li yo, pwogramasyon pwodwi rich nan plizyè manifaktirè se tou yon avantaj inik nan optocouplers.Paske pa gen kontak fizik, mete ant pati yo piti, ak lavi a pi long.Nan lòt men an, gen tou karakteristik ke efikasite nan lumineux se fasil fluktue, paske dirije a pral tou dousman deteryore ak pase nan tan ak chanjman tanperati.
Espesyalman lè eleman entèn nan plastik la transparan pou yon tan long, vin twoub, li pa ka trè bon limyè.Sepandan, nan nenpòt ka, lavi a twò lontan konpare ak kontak kontak nan kontak mekanik la.
Phototransistors yo jeneralman pi dousman pase fotodyod, kidonk yo pa itilize pou kominikasyon gwo vitès.Sepandan, sa a se pa yon dezavantaj, kòm kèk konpozan gen sikui anplifikasyon sou bò pwodiksyon an ogmante vitès.An reyalite, se pa tout sikui elektwonik bezwen ogmante vitès.
③ Itilizasyon
Kouple fotoelektrikyo pwensipalman itilize pou chanje operasyon.Sikwi a pral kouran pa vire sou switch la, men soti nan pwen de vi nan karakteristik ki anwo yo, espesyalman izolasyon ak lavi ki long, li se byen adapte nan senaryo ki mande segondè fyab.Pou egzanp, bri se lènmi elektwonik medikal ak ekipman odyo / ekipman kominikasyon.
Li se tou itilize nan sistèm kondwi motè.Rezon ki fè motè a se ke vitès la kontwole pa varyateur la lè li kondwi, men li jenere bri akòz pwodiksyon an segondè.Bri sa a pa pral sèlman lakòz motè a tèt li echwe, men tou, koule nan "tè a" ki afekte periferik.An patikilye, ekipman ak fil elektrik long fasil pou ranmase bri pwodiksyon segondè sa a, kidonk si li rive nan faktori a, li pral lakòz gwo pèt epi pafwa lakòz aksidan grav.Lè w itilize optocouplers trè izole pou chanje, enpak sou lòt sikui ak aparèy yo ka minimize.
Dezyèmman, ki jan yo chwazi epi sèvi ak optocouplers
Ki jan yo sèvi ak optocoupler dwat la pou aplikasyon nan konsepsyon pwodwi?Enjenyè devlopman mikrokontwolè sa yo pral eksplike kijan pou chwazi epi sèvi ak optokouplè yo.
① Toujou louvri epi toujou fèmen
Gen de kalite fotokouplè: yon kalite kote switch la etenn (off) lè pa gen okenn vòltaj aplike, yon kalite nan ki switch la vire sou (off) lè yo aplike yon vòltaj, ak yon kalite nan ki switch la. se limen lè pa gen okenn vòltaj.Aplike epi etenn lè yo aplike vòltaj.
Ansyen an rele nòmalman louvri, epi lèt la rele nòmalman fèmen.Ki jan yo chwazi, premye depann sou ki kalite sikwi ou bezwen.
② Tcheke aktyèl pwodiksyon an ak vòltaj aplike
Photocouplers gen pwopriyete pou anplifye siyal la, men yo pa toujou pase nan vòltaj ak aktyèl nan volonte.Natirèlman, li se rated, men yon vòltaj bezwen yo dwe aplike soti nan bò a opinyon dapre aktyèl la pwodiksyon vle.
Si nou gade nan fèy done pwodwi a, nou ka wè yon tablo kote aks vètikal la se aktyèl pwodiksyon an (kouran pèseptè) ak aks orizontal la se vòltaj la opinyon (pèseptè-emetè vòltaj).Kouran pèseptè a varye selon entansite limyè ki ap dirije a, kidonk aplike vòltaj la dapre aktyèl pwodiksyon an vle.
Sepandan, ou ta ka panse ke pwodiksyon aktyèl la kalkile isit la se etonan ti.Sa a se valè aktyèl la ki ka toujou fyab pwodiksyon apre yo fin pran an kont deteryorasyon ki ap dirije a sou tan, kidonk li se mwens pase Rating maksimòm lan.
Okontrè, gen ka kote aktyèl pwodiksyon an pa gwo.Se poutèt sa, lè w ap chwazi optocoupler la, asire w ke ou tcheke ak anpil atansyon "aktyèl pwodiksyon an" epi chwazi pwodwi ki matche ak li.
③ Maksimòm aktyèl
Aktyèl kondiksyon maksimòm lan se valè aktyèl maksimòm ke optocoupler a ka kenbe tèt ak lè w ap fè.Ankò, nou bezwen pou asire w ke nou konnen ki kantite pèsistans yap ogmante jiska pwojè a bezwen ak sa D' vòltaj la anvan nou achte.Asire w ke valè maksimòm lan ak aktyèl la itilize yo pa limit, men ke gen kèk maj.
④ Mete fotokouplè a kòrèkteman
Èske w gen chwazi optocoupler dwat la, se pou yo sèvi ak li nan yon pwojè reyèl.Enstalasyon nan tèt li se fasil, jis konekte tèminal yo ki konekte nan chak sikwi bò D 'ak sikwi bò pwodiksyon.Sepandan, yo ta dwe pran prekosyon pou pa dezoryante bò D 'ak bò pwodiksyon an.Se poutèt sa, ou dwe tcheke tou senbòl yo nan tablo done a, pou ke ou pa pral jwenn ke pye a kouple foto-elektrik se mal apre trase tablo PCB la.
Tan pòs: 29 jiyè 2023