OptocouPlers, seinale optikoak erabiliz, zirkuituak euskarri gisa lotzen dituztenak, zehaztasun handia ezinbestekoak diren guneetan aktiboa da, hala nola akustika, medikuntza eta industria, aldakortasun eta fidagarritasun handia dela eta, hala nola iraunkortasuna eta isolamendua.
Baina noiz eta zer egoeratan funtzionatzen du optcoupler-ek, eta zein da horren atzean printzipioa? Edo, benetan fotokoproa zure elektronikaren lanean erabiltzen duzunean, agian ez dakizu nola aukeratu eta erabili. OptocoUpler sarritan "fototransistor" eta "photodiodo" nahastu ohi delako. Hori dela eta, zer da fotokoplano bat artikulu honetan sartuko da.
Zer da fotokoplanoa?
Optocoupler osagai elektronikoa da eta bere etimologia optikoa da
akoplamendua, "argiarekin akoplatzea" esan nahi du. Batzuetan optocoupler, isolatzaile optikoa, isolamendu optikoa eta abar ere ezagutzen da. Zirkuitu horien artean ez dago konexio elektrikorik, hau da, isolamendu egoeran. Beraz, sarreraren eta irteeraren arteko zirkuituaren konexioa bereizita dago eta seinalea soilik transmititzen da. Konektatu zirkuituak sarrerako eta irteerako tentsio maila nabarmenekin, sarrera eta irteeraren arteko tentsio altuko isolamenduarekin.
Gainera, argi seinale hori transmititzean edo blokeatuz, etengailu gisa jokatzen du. Printzipio eta mekanismo zehatza geroago azalduko da, baina fotokoproaren argi emitimendu elementua LED bat da (argi igortzen duen diodoa).
1960ko hamarkadatik 1970eko hamarkadara, LEDak asmatu zirenean eta haien aurrerapen teknologikoak esanguratsuak izan zirenean,Optoelektronikaboom bihurtu zen. Garai hartan, hainbatGailu optikoakasmatu ziren eta akoplamendu fotoelektrikoa horietako bat zen. Ondoren, optoelektronika azkar sartu da gure bizitzan.
① Printzipioa / Mekanismoa
Optocouplerren printzipioa da igortzen duen elementuak sarrerako seinale elektrikoa argi bihurtzen duela eta argi-jasotzailearen elementua argiaren seinale elektrikoa igortzen du irteerako alboko zirkuituari. Argia igortzen duen elementua eta argiaren hargailuaren elementua kanpoko argiaren blokearen barnean daude, eta biak elkarren aurka daude argia transmititzeko.
Argi igortzen diren elementuetan erabilitako erdieroalea LED (argiztapen diodoa) da. Bestalde, aproposetan erabiltzen diren erdieroale mota ugari daude, erabiltzeko ingurunearen, kanpoko tamainaren, prezioaren eta abarren arabera, baina, oro har, gehien erabiltzen den fototransistor da.
Lanean ez dagoenean, fototransistoriek ez dute apur bat erdieroale arruntek egiten dutenik. Gorabehera argiak, phototransistor-ek fotoelektromotiboa sortzen duenean, P-motako erdieroalearen eta N-motako erdieroaleen gainazalean, N motako erdieroaleen fluxuaren zuloak P eskualdean, P eskualdeko doako erdieroaleak n eskualdean fluxuak egiten ditu, eta korrontea fluxua izango da.
Phototransistors ez dira fotodiodoak bezain erantzunak, baina irteera ere badute irteera% ehunka eta 1.000 aldiz sarrera seinale (barne eremu elektrikoa dela eta). Hori dela eta, nahikoa sentikorrak dira seinale ahulak jasotzeko, abantaila baita.
Izan ere, ikusten dugun "argi blokeatzailea" printzipio eta mekanismo berdina duen gailu elektronikoa da.
Hala ere, argi-etenak sentsore gisa erabiltzen dira eta bere eginkizuna egiten dute argi-isurketaren elementuaren eta argi-hartzailearen elementuaren artean argi blokeatzeko objektua gaindituz. Adibidez, salmenta-makinetan eta kutxazainetan txanponak eta billeteak hautemateko erabil daiteke.
② Ezaugarriak
Optocoupler-ek seinaleak argiaren bidez transmititzen dituenez, sarrerako aldearen eta irteerako aldearen arteko isolamendua ezaugarri garrantzitsua da. Isolamendu altua ez da zaratarik eragin, baina, gainera, uneko zirkuituen artean ustekabeko korrontearen fluxua ekiditen du, segurtasunari dagokionez oso eraginkorra baita. Eta egitura bera nahiko erraza eta zentzuzkoa da.
Historia luzea dela eta, hainbat fabrikatzaileen produktuaren hamaikako aberatsa optcouplers abantaila paregabea da. Kontaktu fisikorik ez dagoelako, piezen arteko higadura txikia da, eta bizitza luzeagoa da. Bestalde, badira funtzionaltasunak ere argitsua den eraginkortasuna erraza dela, LED poliki-poliki okertuko delako denbora eta tenperatura aldaketak pasatzearekin.
Batez ere, plastiko gardenaren barne osagaia denbora luzez, hodeitsu bihurtu, ezin da oso argi ona izan. Hala ere, edozein kasutan, bizitza luzeegia da kontaktu mekanikoko kontaktuarekin alderatuta.
Phototransistors fotodiodoak baino motelagoak dira, beraz, ez dira abiadura handiko komunikazioetarako erabiltzen. Hala ere, hori ez da desabantaila, osagai batzuek amplifikazio zirkuituak badituzte irteerako aldean abiadura handitzeko. Izan ere, zirkuitu elektroniko guztiek ez dute abiadura handitu behar.
③ erabilera
Akoplamendu fotoelektrikoakbatez ere eragiketa aldatzeko erabiltzen dira. Zirkuitua eten egingo da etengailua piztuz, baina aurreko ezaugarrien ikuspuntutik, batez ere isolamendua eta bizitza luzea, ondo moldatzen da fidagarritasun handia behar duten agertokietara. Adibidez, zarata da elektronika medikoen eta audio ekipamenduen / komunikazio ekipamenduen etsaia.
Motor disko sistemetan ere erabiltzen da. Motorraren arrazoia da abiadura bihurgailuak kontrolatzen duenean, baina zarata sortzen du irteera handia dela eta. Zarata horrek ez du motorra huts egitean soilik eragingo, baizik eta periferikoei eragiten dieten "lurrean" bidez. Bereziki, kableatu luzea duten ekipoak irteera handiko zarata hau jasotzeko erraza da, beraz, fabrikan gertatzen bada, galera handiak sortuko ditu eta batzuetan istripu larriak eragingo ditu. Aldatu ahal izateko isolatutako optocouplers isolatuta, beste zirkuitu eta gailuetan eragina gutxitu daiteke.
Bigarrena, nola aukeratu eta erabili optocouplers
Nola erabili optcoupler egokia produktuaren diseinuan aplikatzeko? Hurrengo mikrokontroladorearen garapen ingeniariek optcouplers nola hautatu eta erabili azalduko dute.
① Beti ireki eta beti itxi
Bi fotokoproika mota daude: etengailua desaktibatuta dagoen mota bat (desaktibatuta dago) tentsioa aplikatzen ez denean, etengailua aktibatuta dagoen mota bat (desaktibatuta) tentsioa aplikatzen denean eta etengailua tentsiorik ez dagoenean aktibatuta dagoen mota bat. Aplikatu eta desaktibatu tentsioa aplikatzen denean.
Lehena normalean irekita deritzo, eta azken hori normalean itxita deritzo. Nola aukeratu, lehenengo zer nolako zirkuitua behar duzun araberakoa da.
② Egiaztatu irteerako korrontea eta aplikatutako tentsioa
Photocouplers-ek seinalea anplifikatzeko jabetza dute, baina ez dira beti tentsioaren eta korrontearen bidez pasatzen. Jakina, baloratu da, baina tentsio bat aplikatu behar da sarrerako aldean nahi duzun irteeraren korrontearen arabera.
Produktuen datu-orriari begiratzen badiogu, ardatz bertikala irteerako korrontea (Collector Clitnor) eta ardatz horizontala da sarrerako tentsioa (bildumagile-emisio-tentsioa). Bildumaren korrontea LED argiaren intentsitatearen arabera aldatu egiten da, beraz, aplikatu tentsioa nahi duzun irteeraren korrontearen arabera.
Hala ere, pentsa liteke hemen kalkulatutako irteera korrontea harrigarria dela. Hau da, orain arte LEDaren hondatzea kontuan hartu ondoren, oraindik ere irteera fidagarria izan daitekeen uneko balioa da, beraz, gehienezko balorazioa baino txikiagoa da.
Aitzitik, badaude irteerako korrontea handirik ez dagoen kasuak. Hori dela eta, optcoupler aukeratzerakoan, ziurtatu "irteera korrontea" arretaz egiaztatu eta aukeratu bat datorren produktua.
③ Oraingo maximoa
Gehienezko eroalearen korrontea optokopler-ek zuzendaritzan jasan dezakeen gehienezko uneko balioa da. Berriz ere, proiektuaren beharrak zenbateraino ateratzen ditugula ziurtatu behar dugu eta sarrerako tentsioa zer den erosi aurretik. Ziurtatu gehienezko balioa eta erabilitako korrontea ez direla mugak, baina marjina dagoela.
④ Ezarri photrocoupler behar bezala
Eskuineko optocoupler aukeratu ondoren, erabil dezagun proiektu erreal batean. Instalazioa bera erraza da, konektatu sarrerako alboko zirkuitu bakoitzari eta irteerako alboko zirkuituan konektatutako terminalak. Hala ere, zainketa hartu behar da sarrerako aldea eta irteerako aldea ez misorientatzeko. Hori dela eta, datu taulan sinboloak ere egiaztatu behar dituzu, beraz, ez duzu aurkituko akoplamendu fotoelektrikoaren oina okerra dela PCB taula marraztu ondoren.
Posta: 2012- 29ko uztailak