Optocouples, kiuj konektas cirkvitojn uzantajn optikajn signalojn kiel la mediumon, estas elemento aktiva en areoj kie alta precizeco estas nemalhavebla, kiel akustiko, medicino kaj industrio, pro sia alta versatileco kaj fidindeco, kiel fortikeco kaj izolado.
Sed kiam kaj en kiaj cirkonstancoj funkcias la optocoupler, kaj kio estas la principo malantaŭ ĝi? Aŭ kiam vi efektive uzas la fotokoloron en via propra elektronika laboro, vi eble ne scias kiel elekti kaj uzi ĝin. Ĉar OptoCoupler ofte estas konfuzita kun "fototransistoro" kaj "fotodiodo". Sekve, kio estas fotokupisto estos enkondukita en ĉi tiu artikolo.
Kio estas fotokopilo?
La optocoupler estas elektronika komponento kies etimologio estas optika
Kupolilo, kiu signifas "kuplado kun lumo." Foje ankaŭ konata kiel optoCoupler, optika izolilo, optika izolado, ktp. Ĝi konsistas el malpeza elsenda elemento kaj malpeza riceva elemento, kaj ligas enigan flankan cirkviton kaj elira flanka cirkvito per optika signalo. Ne ekzistas elektra rilato inter ĉi tiuj cirkvitoj, alivorte, en stato de izolado. Tial la cirkvitkonekto inter la enigo kaj eligo estas aparta kaj nur la signalo estas transdonita. Sekure konekti cirkvitojn kun signife malsamaj enigaj kaj eliraj tensiaj niveloj, kun alta tensia izolado inter enigo kaj eligo.
Krome, transdonante aŭ blokante ĉi tiun luman signalon, ĝi funkcias kiel ŝaltilo. La detala principo kaj mekanismo estos klarigitaj poste, sed la lum -elsendanta elemento de la fotokupilo estas LED (lumo -elsendanta diodo).
De la 1960 -aj jaroj ĝis la 1970 -aj jaroj, kiam LEDoj estis elpensitaj kaj iliaj teknologiaj progresoj estis signifaj,Optoelectronicsfariĝis eksplodo. Tiutempe, diversajoptikaj aparatojestis elpensitaj, kaj la fotoelektra akcelilo estis unu el ili. Poste optoelektroniko rapide penetris en niajn vivojn.
① Principo/Mekanismo
La principo de la optokupilo estas, ke la lum-emisia elemento transformas la enigan elektran signalon en lumon, kaj la lum-riceva elemento transdonas la luman malantaŭan elektran signalon al la elira flanka cirkvito. La elemento de la lumo kaj la lumo de la lumo estas sur la interno de la bloko de ekstera lumo, kaj la du estas unu kontraŭ la alia por transdoni lumon.
La duonkonduktaĵo uzata en lum-emisiaj elementoj estas la LED (lum-dioda diodo). Aliflanke, ekzistas multaj specoj de duonkonduktaĵoj uzataj en malpezaj ricevantaj aparatoj, depende de la uzokutimo, ekstera grandeco, prezo, ktp., Sed ĝenerale la plej ofte uzata estas la fototransistoro.
Kiam ne funkcias, fototransistoroj portas malmulte da la fluo, kiun faras ordinaraj duonkonduktaĵoj. Kiam la malpeza incidento tie, la fototransistoro generas fotoelektromotivan forton sur la surfaco de la P-tipo semikonduktaĵa kaj N-tipo-semikonduktaĵo, la truoj en la N-speca semikonduktaĵa fluo en la n-regionan fluon de la N-regiono en la N-regionan fluon.
Fototransistoroj ne estas tiel respondemaj kiel fotodiodoj, sed ili ankaŭ havas la efikon de amplifado de la eligo al centoj ĝis 1,000 fojojn la eniga signalo (pro la interna elektra kampo). Tial ili estas sufiĉe sentemaj por repreni eĉ malfortajn signalojn, kio estas avantaĝo.
Fakte, la "malpeza blokilo", kiun ni vidas, estas elektronika aparato kun la sama principo kaj mekanismo.
Tamen, lumaj interrompantoj estas kutime uzataj kiel sensiloj kaj plenumas sian rolon pasante lum-blokantan objekton inter la lum-emisia elemento kaj la lum-riceva elemento. Ekzemple, ĝi povas esti uzata por detekti monerojn kaj banknotojn en vendmaŝinoj kaj ATM -oj.
② Trajtoj
Ĉar la optocoupler transdonas signalojn per lumo, la izolado inter la enira flanko kaj la elira flanko estas ĉefa trajto. Alta izolado ne facile efikas per bruo, sed ankaŭ malhelpas akcidentan fluon inter apudaj cirkvitoj, kio estas ege efika rilate al sekureco. Kaj la strukturo mem estas relative simpla kaj akceptebla.
Pro ĝia longa historio, la riĉa produkta vicigo de diversaj fabrikantoj ankaŭ estas unika avantaĝo de optokupiloj. Ĉar ne ekzistas fizika kontakto, la eluziĝo inter la partoj estas malgranda, kaj la vivo estas pli longa. Aliflanke, estas ankaŭ trajtoj, ke la hela efikeco facile fluktuas, ĉar la LED malrapide difektiĝos kun la pasado de tempo kaj temperaturŝanĝoj.
Precipe kiam la interna ero de la travidebla plasto dum longa tempo fariĝas nuba, ĝi ne povas esti tre bona lumo. Tamen ĉiuokaze la vivo estas tro longa kompare kun la kontakta kontakto de la mekanika kontakto.
Fototransistoroj estas ĝenerale pli malrapidaj ol fotodiodoj, do ili ne estas uzataj por altrapidaj konektoj. Tamen, ĉi tio ne estas malavantaĝo, ĉar iuj komponentoj havas amplifajn cirkvitojn sur la elira flanko por pliigi rapidon. Fakte ne ĉiuj elektronikaj cirkvitoj bezonas pliigi rapidon.
③ Uzado
Fotoelektraj parojestas ĉefe uzataj por ŝanĝi operacion. La cirkvito energios ŝaltante la ŝaltilon, sed el la vidpunkto de ĉi -supraj trajtoj, precipe izolado kaj longa vivo, ĝi taŭgas por scenaroj postulantaj altan fidindecon. Ekzemple, bruo estas la malamiko de medicina elektroniko kaj aŭdaj ekipaĵoj/komunikaj ekipaĵoj.
Ĝi ankaŭ estas uzata en motor -veturadaj sistemoj. La kialo de la motoro estas, ke la rapideco estas kontrolita de la inversigilo kiam ĝi estas pelita, sed ĝi generas bruon pro la alta eligo. Ĉi tiu bruo ne nur kaŭzos la motoron mem, sed ankaŭ fluas tra la "tero" tuŝanta ekstercentraĵojn. Precipe, ekipaĵo kun longa kablado estas facile repreni ĉi tiun altan eligan bruon, do se ĝi okazas en la fabriko, ĝi kaŭzos grandajn perdojn kaj foje kaŭzos gravajn akcidentojn. Uzante tre izolitajn optokupilojn por ŝaltado, la efiko al aliaj cirkvitoj kaj aparatoj povas esti minimumigita.
Due, Kiel Elekti kaj Uzi Optokupilojn
Kiel uzi la ĝustan optokupilon por apliko en produkta dezajno? La sekvaj inĝenieroj pri Mikrokontrolilo klarigos kiel elekti kaj uzi optokupilojn.
① Ĉiam malfermiĝu kaj ĉiam fermiĝu
Ekzistas du specoj de fotokopiiloj: tipo en kiu la ŝaltilo estas malŝaltita (malŝaltita) kiam neniu tensio estas aplikata, tipo en kiu la ŝaltilo estas ŝaltita (OFF) kiam tensio estas aplikata, kaj tipo en kiu la ŝaltilo estas ŝaltita kiam ne ekzistas tensio. Apliki kaj malŝalti kiam tensio estas aplikata.
La unua nomiĝas kutime malfermita, kaj la dua estas nomata kutime fermita. Kiel elekti, unue dependas de kia cirkvito vi bezonas.
② Kontrolu la elira kurento kaj aplikita tensio
Fotokopistoj havas la posedaĵon de amplifado de la signalo, sed ne ĉiam trapasas tension kaj kurenton laŭ volo. Kompreneble ĝi estas taksita, sed tensio devas esti aplikata de la eniga flanko laŭ la dezirata elira kurento.
Se ni rigardas la produktan datuman folion, ni povas vidi diagramon, kie la vertikala akso estas la elira kurento (kolektanta kurento) kaj la horizontala akso estas la eniga tensio (kolektanto-tensio). La kolektanta kurento varias laŭ la LED -luma intenseco, do apliku la tension laŭ la dezirata elira kurento.
Tamen vi eble pensas, ke la elira kurento kalkulita ĉi tie estas mirinde malgranda. Ĉi tiu estas la nuna valoro, kiu ankoraŭ povas esti fidinde eligita post konsidero de la difekto de la LED kun la tempo, do ĝi estas malpli ol la maksimuma takso.
Male, estas kazoj, kie la elira kurento ne estas granda. Sekve, kiam vi elektas la optocoupler, nepre kontrolu atente la "elira kurento" kaj elektu la produkton, kiu kongruas kun ĝi.
③ Maksimuma kurento
La maksimuma kondukta kurento estas la maksimuma aktuala valoro, kiun la optocoupler povas rezisti dum kondukado. Denove, ni devas certigi, ke ni scias, kiom da eligo bezonas la projekto kaj kia estas la eniga tensio antaŭ ol ni aĉetas. Certigu, ke la maksimuma valoro kaj la aktuala uzata ne estas limoj, sed ke ekzistas iu marĝeno.
④ Agordu la fotokoloron ĝuste
Elektinte la ĝustan optokupilon, ni uzu ĝin en reala projekto. La instalado mem estas facila, nur konektu la fina staciojn konektitajn al ĉiu eniga flanka cirkvito kaj elira flanka cirkvito. Tamen oni devas zorgi ne misori la enigan flankon kaj la elira flanko. Tial vi ankaŭ devas kontroli la simbolojn en la datuma tablo, por ke vi ne trovos, ke la fotoelektra kupla piedo estas malĝusta post desegnado de la PCB -tabulo.
Afiŝotempo: jul-29-2023