Optocoupler, sing nyambungake sirkuit nggunakake sinyal optik minangka medium, minangka unsur sing aktif ing wilayah sing presisi dhuwur banget, kayata akustik, obat-obatan lan industri, amarga versatility lan linuwih sing dhuwur, kayata daya tahan lan insulasi.
Nanging nalika lan ing kahanan apa optocoupler bisa, lan apa prinsip konco iku?Utawa nalika sampeyan nggunakake photocoupler ing karya elektronik dhewe, sampeyan bisa uga ora ngerti carane milih lan nggunakake.Amarga optocoupler asring bingung karo "phototransistor" lan "photodiode".Mulane, apa photocoupler bakal ngenalaken ing artikel iki.
Apa iku photocoupler?
Optocoupler minangka komponen elektronik sing etimologi optik
coupler, sing tegese "gandeng karo cahya".Kadhangkala uga dikenal minangka optocoupler, isolator optik, jampel optik, etc.. Iku kasusun saka unsur cahya emitting lan unsur panrima cahya, lan nyambungake sirkuit sisih input lan sirkuit sisih output liwat sinyal optik.Ora ana sambungan listrik ing antarane sirkuit kasebut, kanthi tembung liya, ing kahanan insulasi.Mulane, sambungan sirkuit antarane input lan output kapisah lan mung sinyal sing ditularaké.Sambungake sirkuit kanthi aman kanthi tingkat voltase input lan output sing beda banget, kanthi insulasi voltase dhuwur ing antarane input lan output.
Kajaba iku, kanthi ngirim utawa mblokir sinyal cahya iki, iku minangka saklar.Prinsip lan mekanisme rinci bakal diterangake mengko, nanging unsur pemancar cahya saka photocoupler yaiku LED (light emitting diode).
Wiwit taun 1960-an nganti 1970-an, nalika led diciptakake lan kemajuan teknologi sing signifikan,optoelektronikdadi boom.Ing wektu iku, macem-macempiranti optikpadha nemokke, lan coupler photoelectric iku salah siji saka wong-wong mau.Salajengipun, optoelektronik cepet nembus menyang gesang kita.
① Prinsip/mekanisme
Prinsip optocoupler yaiku unsur pemancar cahya ngowahi sinyal listrik input dadi cahya, lan unsur sing nampa cahya ngirimake sinyal listrik bali menyang sirkuit sisih output.Unsur pemancar cahya lan unsur panampa cahya ana ing njero blok cahya njaba, lan loro-lorone padha ngelawan kanggo ngirim cahya.
Semikonduktor sing digunakake ing unsur pemancar cahya yaiku LED (light-emitting diode).Ing sisih liya, ana akeh jinis semikonduktor sing digunakake ing piranti sing nampa cahya, gumantung saka lingkungan panggunaan, ukuran eksternal, rega, lan liya-liyane, nanging umume, sing paling umum digunakake yaiku phototransistor.
Nalika ora bisa digunakake, phototransistor nggawa sethithik arus sing ditindakake dening semikonduktor biasa.Nalika kedadeyan cahya ana, phototransistor ngasilake gaya photoelectromotive ing lumahing semikonduktor tipe-P lan semikonduktor tipe-N, bolongan ing semikonduktor tipe-N mili menyang wilayah p, semikonduktor elektron bebas ing wilayah p mili. menyang wilayah n, lan saiki bakal mili.
Phototransistor ora responsif kaya photodiodes, nanging uga duwe efek nggedhekake output nganti atusan nganti 1.000 kaping sinyal input (amarga medan listrik internal).Mulane, padha cukup sensitif kanggo njupuk sinyal malah banget, kang kauntungan.
Nyatane, "blocker cahya" sing kita deleng yaiku piranti elektronik kanthi prinsip lan mekanisme sing padha.
Nanging, interrupter cahya biasane digunakake minangka sensor lan nindakake perane kanthi ngliwati obyek sing ngalangi cahya antarane unsur pemancar cahya lan unsur panampa cahya.Contone, bisa digunakake kanggo ndeteksi dhuwit recehan lan dhuwit kertas ing mesin vending lan ATM.
② Fitur
Wiwit optocoupler ngirim sinyal liwat cahya, jampel antarane sisih input lan sisih output fitur utama.Insulasi dhuwur ora gampang kena gangguan, nanging uga nyegah aliran arus sing ora disengaja ing antarane sirkuit jejer, sing efektif banget babagan safety.Lan struktur dhewe relatif prasaja lan cukup.
Amarga sejarah sing dawa, jajaran produk sing sugih saka macem-macem manufaktur uga minangka kauntungan unik saka optocoupler.Amarga ora ana kontak fisik, nyandhang antarane bagean cilik, lan urip luwih suwe.Ing tangan liyane, ana uga ciri sing efficiency luminous gampang fluctuate, amarga LED alon-alon deteriorate karo liwat wektu lan owah-owahan suhu.
Utamané nalika komponèn internal saka plastik transparent kanggo dangu, dadi mendhung, iku ora bisa dadi cahya apik banget.Nanging, ing kasus apa wae, umure dawa banget dibandhingake karo kontak kontak kontak mekanik.
Phototransistor umume luwih alon tinimbang fotodioda, mula ora digunakake kanggo komunikasi kanthi kacepetan dhuwur.Nanging, iki ora dadi kerugian, amarga sawetara komponen duwe sirkuit amplifikasi ing sisih output kanggo nambah kacepetan.Nyatane, ora kabeh sirkuit elektronik kudu nambah kacepetan.
③ Panganggone
Coupler fotolistrikutamané digunakake kanggo operasi ngoper.Sirkuit bakal diuripake kanthi nguripake saklar, nanging saka sudut pandang karakteristik ing ndhuwur, utamane insulasi lan umur dawa, cocok kanggo skenario sing mbutuhake linuwih.Contone, gangguan minangka mungsuh elektronik medis lan peralatan audio / peralatan komunikasi.
Iki uga digunakake ing sistem drive motor.Alesan kanggo motor iku kacepetan kontrol inverter nalika mimpin, nanging njedulake gangguan amarga output dhuwur.Swara iki ora mung bakal nyebabake motor dhewe gagal, nanging uga mili liwat "lemah" sing mengaruhi peripheral.Ing tartamtu, peralatan karo kabel dawa gampang kanggo Pick munggah swara output dhuwur iki, supaya yen mengkono ing pabrik, iku bakal nimbulaké losses gedhe lan kadhangkala nimbulaké kacilakan serius.Kanthi nggunakake optocoupler banget terisolasi kanggo ngalih, impact ing sirkuit lan piranti liyane bisa nyilikake.
Kapindho, carane milih lan nggunakake optocoupler
Kepiye cara nggunakake optocoupler sing tepat kanggo aplikasi ing desain produk?Insinyur pangembangan mikrokontroler ing ngisor iki bakal nerangake carane milih lan nggunakake optocoupler.
① Tansah mbukak lan tansah nutup
Ana rong jinis photocoupler: jinis sing saklar dipateni (mati) nalika ora ana voltase, jinis sing saklar diuripake (mati) nalika voltase ditrapake, lan jinis saklar. diuripake nalika ora ana voltase.Aplikasi lan mateni nalika voltase ditrapake.
Sing pertama diarani biasane mbukak, lan sing terakhir diarani normal ditutup.Cara kanggo milih, pisanan gumantung apa jenis sirkuit sampeyan kudu.
② Priksa arus output lan tegangan sing ditrapake
Photocoupler nduweni kemampuan kanggo nggedhekake sinyal, nanging ora tansah ngliwati voltase lan arus ing bakal.Mesthi, iki dirating, nanging voltase kudu Applied saka sisih input miturut saiki output dikarepake.
Yen katon ing sheet data produk, kita bisa ndeleng grafik ing ngendi sumbu vertikal minangka arus output (arus kolektor) lan sumbu horisontal yaiku tegangan input (voltase kolektor-emitor).Arus kolektor beda-beda miturut intensitas cahya LED, mula voltase ditrapake miturut arus output sing dikarepake.
Nanging, sampeyan bisa uga mikir yen saiki output sing diwilang ing kene pancen cilik banget.Iki minangka nilai saiki sing isih bisa dipercaya sawise njupuk wektu rusak LED, saengga kurang saka rating maksimal.
Ing nalisir, ana kasus ngendi output saiki ora gedhe.Mulane, nalika milih optocoupler, priksa kanthi teliti "arus output" lan pilih produk sing cocog karo.
③ Arus maksimum
Arus konduksi maksimum yaiku nilai saiki maksimum sing bisa ditahan optocoupler nalika nindakake.Maneh, kita kudu mesthekake yen kita ngerti jumlah output proyek lan apa voltase input sadurunge tuku.Priksa manawa nilai maksimum lan saiki digunakake ora watesan, nanging ana sawetara wates.
④ Setel photocoupler kanthi bener
Sawise milih optocoupler sing bener, ayo digunakake ing proyek nyata.Instalasi dhewe gampang, mung sambungake terminal sing disambungake menyang saben sirkuit sisih input lan sirkuit sisih output.Nanging, care kudu dijupuk ora kanggo misorient sisih input lan sisih output.Mulane, sampeyan uga kudu mriksa simbol ing tabel data, supaya sampeyan ora bakal nemokake sing mlaku coupler photoelectric salah sawise teken Papan PCB.
Wektu kirim: Jul-29-2023