Az optocouplerek, amelyek az áramköröket az optikai jelek felhasználásával csatlakoztatják, olyan elemek, ahol a nagy pontosság elengedhetetlen, például az akusztika, az orvostudomány és az ipar, nagy sokoldalúságuk és megbízhatóságuk, például a tartósság és a szigetelés miatt.
De mikor és milyen körülmények között működik az Optocoupler, és mi az elv mögött? Vagy amikor a saját elektronikai munkájában ténylegesen használja a Photocouplert, előfordulhat, hogy nem tudja, hogyan kell választani és használni. Mivel az OptoCoupler gyakran összetéveszthető a „Phototransistor” és a „Photodiode” -nel. Ezért a fotokódót mutatják be ebben a cikkben.
Mi az a fotokojtó?
Az OptoCoupler egy elektronikus alkatrész, amelynek etimológiája optikai
A tengelykapcsoló, ami azt jelenti, hogy „kapcsolódik a fényhez”. Időnként optocoupler, optikai izolátor, optikai szigetelés stb. Néven is ismert, a fénykibocsátó elemből és a fényfogadó elemből áll, és az optikai jel révén csatlakoztatja a bemeneti oldalsó áramkört és a kimeneti oldalsó áramkört. Más szavakkal nincs elektromos kapcsolat ezen áramkörök között szigetelés állapotában. Ezért a bemenet és a kimenet közötti áramköri csatlakozás különálló, és csak a jel továbbításra kerül. Biztonságosan csatlakoztassa az áramköröket szignifikánsan eltérő bemeneti és kimeneti feszültségszintekkel, nagy feszültségszigeteléssel a bemenet és a kimenet között.
Ezenkívül a fényjel továbbításával vagy blokkolásával kapcsolóként működik. A részletes alapelvet és a mechanizmust később magyarázzuk el, de a fotokoupler fénykibocsátó eleme LED (fénykibocsátó dióda).
Az 1960 -as évektől az 1970 -es évekig, amikor a LED -eket feltalálták, és technológiai fejlődésük jelentős volt,optoelektronikafellendülés lett. Abban az időben különféleoptikai eszközökkitalálták, és a fotoelektromos csatlakozó volt az egyik. Ezt követően az optoelektronika gyorsan behatolt az életünkbe.
① Elvet/mechanizmus
Az OptoCoupler elve az, hogy a fénykibocsátó elem a bemeneti elektromos jelet fényre konvertálja, és a fényvisszaadó elem továbbítja a fény háttámláját a kimeneti oldalsó áramkörbe. A fénykibocsátó elem és a fényfogadó elem a külső fény blokkjának belsejében található, és a kettő egymással szemben áll a fény továbbítása érdekében.
A fénykibocsátó elemekben használt félvezető a LED (fénykibocsátó dióda). Másrészt sokféle félvezetőt használnak a könnyű fogadó eszközökben, a felhasználási környezettől, a külső mérettől, az árat stb. Függetlenül, de általában a leggyakrabban a fototranzisztor.
Ha nem dolgozik, a fototranzisztorok kevés olyan áramot hordoznak, amelyet a hétköznapi félvezetők tesznek. Amikor a fény bekövetkezik, a Phototransistor fotoelektromotív erőt generál a p-típusú félvezető és az N-típusú félvezető felületén, az N-típusú félvezető lyukak a P régióba áramolnak, a P régió szabad elektron félvezetője az N régióba áramlik, és az áram áramlása.
A fototranzisztorok nem olyan érzékenyek, mint a fotodiódok, de a kimenetet a bemeneti jel (a belső elektromos mező miatt) több százszorosára történő amplifikálják. Ezért elég érzékenyek ahhoz, hogy még a gyenge jeleket is felvegyék, ami előnye.
Valójában a látott „könnyű blokkoló” egy elektronikus eszköz, amelynek ugyanaz az elv és mechanizmus van.
A könnyű megszakítókat azonban általában érzékelőkként használják, és úgy teljesítik, hogy egy fénytáblázó objektumot átadnak a fény-kibocsátó elem és a fény-fogadó elem között. Például felhasználható érmék és bankjegyek észlelésére az automatákban és az ATM -ekben.
② Jellemzők
Mivel az OptoCoupler a jeleket a fényen keresztül továbbítja, a bemeneti oldal és a kimeneti oldal közötti szigetelés fő jellemző. A nagy szigetelést nem befolyásolja a zaj, de megakadályozza a szomszédos áramkörök közötti véletlen áram áramlását is, ami a biztonság szempontjából rendkívül hatékony. És maga a szerkezet viszonylag egyszerű és ésszerű.
Hosszú története miatt a különféle gyártók gazdag termékkészlete szintén az optocouplerek egyedi előnye. Mivel nincs fizikai érintkezés, az alkatrészek közötti kopás kicsi, és az élet hosszabb. Másrészt vannak olyan jellemzők is, hogy a ragyogó hatékonyság könnyen ingadozható, mivel a LED lassan romlik az idő és a hőmérséklet megváltoztatásával.
Különösen akkor, ha az átlátszó műanyag belső alkotóeleme hosszú ideig felhőssé válik, nem lehet túl jó fény. Mindenesetre azonban az élet túl hosszú a mechanikus kapcsolat érintkezési kapcsolatához képest.
A fototranzisztorok általában lassabbak, mint a fotodiódok, tehát nem használják nagysebességű kommunikációhoz. Ez azonban nem hátrány, mivel egyes összetevőknek a kimeneti oldalon amplifikációs áramkörök vannak a sebesség növelése érdekében. Valójában nem minden elektronikus áramkörnek kell növelnie a sebességet.
③ Használat
Fotoelektromos csatlakozókelsősorban a váltáshoz használják. Az áramkört a kapcsoló bekapcsolásával fogják felügyelni, de a fenti jellemzők, különösen a szigetelés és a hosszú élettartam szempontjából jól megfelelnek a nagy megbízhatóságot igénylő forgatókönyveknek. Például a zaj az orvosi elektronika és audio berendezések/kommunikációs berendezések ellensége.
A motoros meghajtó rendszerekben is használják. A motor oka az, hogy a sebességet az inverter vezérli, amikor meghajtja, de a nagy teljesítmény miatt zajt generál. Ez a zaj nem csak a motor meghibásodását okozza, hanem a perifériákat érintő „földön” is. Különösen a hosszú huzalozással rendelkező berendezések könnyen fel lehet venni ezt a nagy kimeneti zajt, tehát ha ez megtörténik a gyárban, akkor nagy veszteségeket okoz, és néha súlyos baleseteket okoz. Az erősen szigetelt optocuplerek használatával a váltáshoz a többi áramkörre és eszközre gyakorolt hatás minimalizálható.
Másodszor, hogyan lehet kiválasztani és használni az optocouplers -t
Hogyan lehet használni a megfelelő OptoCouplert a terméktervezés alkalmazásához? A következő mikrovezérlő fejlesztőmérnökök elmagyarázzák, hogyan lehet kiválasztani és használni az OptoCouplers -t.
① Mindig nyitva és mindig bezárva
Kétféle fotokofelvétel létezik: egy olyan típus, amelyben a kapcsoló ki van kapcsolva (ki), ha nincs feszültség, olyan típus, amelyben a kapcsoló be van kapcsolva (ki), amikor feszültséget alkalmaznak, és egy olyan típus, amelyben a kapcsoló bekapcsol, amikor nincs feszültség. Jelentkezzen és kapcsolja ki a feszültség alkalmazásakor.
Az előbbit általában nyitottnak hívják, az utóbbit általában bezárják. Hogyan válasszon, először attól függ, hogy milyen áramkörre van szüksége.
② Ellenőrizze a kimeneti áramot és az alkalmazott feszültséget
A fotokofelvevőknek tulajdonsága van a jel erősítésére, de nem mindig haladnak át a feszültségen és az áramig. Természetesen értékelt, de a bemeneti oldalról a kívánt kimeneti áramnak megfelelően feszültséget kell alkalmazni.
Ha megnézzük a termék adatlapját, akkor láthatunk egy diagramot, ahol a függőleges tengely a kimeneti áram (kollektor áram), és a vízszintes tengely a bemeneti feszültség (kollektor-emitter feszültség). A kollektor áram a LED -fény intenzitásától függően változik, ezért a feszültséget a kívánt kimeneti áram szerint alkalmazza.
Gondolhatja azonban, hogy az itt kiszámított kimeneti áram meglepően kicsi. Ez az aktuális érték, amely továbbra is megbízhatóan kimenetet lehet, miután figyelembe vesszük a LED -es időbeli romlást, tehát ez kevesebb, mint a maximális besorolás.
Éppen ellenkezőleg, vannak olyan esetek, amikor a kimeneti áram nem nagy. Ezért az OptoCoupler kiválasztásakor ügyeljen arra, hogy gondosan ellenőrizze a „kimeneti áramot”, és válassza ki az azt megfelelő terméket.
③ Maximális áram
A maximális vezetőképesség a maximális áramérték, amelyet az optocoupler képes ellenállni a vezetés során. Ismét meg kell győződnünk arról, hogy tudjuk, mennyi a projektnek szükségük van a projektre, és mi a bemeneti feszültség, mielőtt vásárolnánk. Győződjön meg arról, hogy a maximális érték és a felhasznált áram nem korlátozott, hanem hogy van -e valamilyen margó.
④ Állítsa be a fotokódót helyesen
Miután kiválasztottuk a megfelelő OptoCouplert, használjuk azt egy igazi projektben. Maga a telepítés egyszerű, csak csatlakoztassa az egyes bemeneti oldalsó áramkörökhöz csatlakoztatott csatlakozókat. Vigyázni kell azonban arra, hogy a bemeneti és a kimeneti oldal téves orientáljon. Ezért ellenőriznie kell az adattáblázatban szereplő szimbólumokat is, hogy ne találja meg, hogy a fotoelektromos csatlakozó láb a PCB -tábla rajzolása után helytelen.
A postai idő: július-29-2023