Ի՞նչ է ֆոտոկցորդիչը, ինչպե՞ս ընտրել և օգտագործել ֆոտոկցորդիչը:

Օպտոկապլերները, որոնք միացնում են սխեմաները՝ օգտագործելով օպտիկական ազդանշանները որպես միջոց, ակտիվ տարր են այն տարածքներում, որտեղ բարձր ճշգրտությունն անփոխարինելի է, ինչպիսիք են ակուստիկան, բժշկությունը և արդյունաբերությունը՝ շնորհիվ իրենց բարձր բազմակողմանիության և հուսալիության, ինչպիսիք են ամրությունը և մեկուսացումը:

Բայց ե՞րբ և ի՞նչ հանգամանքներում է աշխատում օպտոկապլերը, և ո՞րն է դրա հիմքում ընկած սկզբունքը: Կամ երբ դուք իրականում օգտագործում եք ֆոտոկցորդիչը ձեր սեփական էլեկտրոնիկայի աշխատանքում, կարող եք չգիտեք, թե ինչպես ընտրել և օգտագործել այն: Քանի որ օպտոկապլերը հաճախ շփոթում են «ֆոտոտրանզիստորի» և «ֆոտոդիոդի» հետ: Հետևաբար, թե ինչ է ֆոտոկցորդիչը, կներկայացվի այս հոդվածում:
Ի՞նչ է ֆոտոկցորդիչը:

Օպտոկապլերը էլեկտրոնային բաղադրիչ է, որի ստուգաբանությունը օպտիկական է

կցորդիչ, որը նշանակում է «միացում լույսի հետ»։ Երբեմն նաև հայտնի է որպես օպտիկական միացում, օպտիկական մեկուսիչ, օպտիկական մեկուսացում և այլն: Այն բաղկացած է լույս արտանետող տարրից և լույս ընդունող տարրից և միացնում է մուտքային կողային միացումն ու ելքային կողային միացումը օպտիկական ազդանշանի միջոցով: Այս սխեմաների միջև էլեկտրական կապ չկա, այլ կերպ ասած, մեկուսացված վիճակում: Հետևաբար, մուտքի և ելքի միջև միացումն առանձին է, և միայն ազդանշանն է փոխանցվում: Ապահով միացրեք շղթաները զգալիորեն տարբեր մուտքային և ելքային լարման մակարդակներով, մուտքի և ելքի միջև բարձր լարման մեկուսացմամբ:

Բացի այդ, փոխանցելով կամ արգելափակելով այս լուսային ազդանշանը, այն գործում է որպես անջատիչ: Մանրամասն սկզբունքը և մեխանիզմը կբացատրվեն ավելի ուշ, սակայն ֆոտոկցորդիչի լուսարձակող տարրը LED-ն է (լուսարձակող դիոդ):

1960-ականներից մինչև 1970-ականները, երբ հայտնագործվեցին լուսադիոդները և դրանց տեխնոլոգիական առաջընթացը նշանակալի էր,օպտոէլեկտրոնիկադարձավ բում. Այն ժամանակ տարբերօպտիկական սարքերհորինվել են, և ֆոտոէլեկտրական կցորդիչը դրանցից մեկն էր: Հետագայում օպտոէլեկտրոնիկան արագ ներթափանցեց մեր կյանք:

① Սկզբունք/մեխանիզմ

Optocoupler-ի սկզբունքն այն է, որ լույս արտանետող տարրը մուտքային էլեկտրական ազդանշանը վերածում է լույսի, իսկ լույս ընդունող տարրը լույսի հետադարձ էլեկտրական ազդանշանը փոխանցում է ելքային կողային միացում: Լույս արտանետող տարրը և լույս ընդունող տարրը գտնվում են արտաքին լույսի բլոկի ներսի մասում, և երկուսը գտնվում են միմյանց հակառակ՝ լույս փոխանցելու համար:

Լույս արտանետող տարրերում օգտագործվող կիսահաղորդիչը LED-ն է (լուսարձակող դիոդ): Մյուս կողմից, կան բազմաթիվ տեսակի կիսահաղորդիչներ, որոնք օգտագործվում են լույս ընդունող սարքերում, կախված օգտագործման միջավայրից, արտաքին չափից, գնից և այլն, բայց ընդհանուր առմամբ, ամենատարածվածը ֆոտոտրանզիստորն է:

Չաշխատելու դեպքում ֆոտոտրանզիստորները շատ քիչ հոսանք են կրում, ինչ սովորական կիսահաղորդիչները: Երբ լույսն ընկնում է այնտեղ, ֆոտոտրանզիստորը ֆոտոէլեկտրաշարժիչ ուժ է առաջացնում P-տիպի կիսահաղորդիչների և N-տիպի կիսահաղորդիչների մակերեսի վրա, N-տիպի կիսահաղորդիչների անցքերը հոսում են p շրջան, իսկ ազատ էլեկտրոնային կիսահաղորդիչը հոսում է p տարածաշրջանում: դեպի n շրջան, և հոսանքը կհոսի:

Ֆոտոտրանզիստորներն այնքան արձագանքող չեն, որքան ֆոտոդիոդները, բայց նրանք նաև ունեն ելքը հարյուրավորից մինչև 1000 անգամ ավելի ուժեղացնելու ազդեցությունը, քան մուտքային ազդանշանը (ներքին էլեկտրական դաշտի պատճառով): Հետեւաբար, նրանք բավականաչափ զգայուն են նույնիսկ թույլ ազդանշաններ վերցնելու համար, ինչը առավելություն է:

Փաստորեն, մեր տեսած «լույսի արգելափակումը» նույն սկզբունքով և մեխանիզմով էլեկտրոնային սարք է։

Այնուամենայնիվ, լույսի ընդհատիչները սովորաբար օգտագործվում են որպես սենսորներ և կատարում են իրենց դերը՝ լույս արձակող տարրի և լույս ընդունող տարրի միջև անցկացնելով լույսը արգելափակող առարկա։ Օրինակ, այն կարող է օգտագործվել վաճառող մեքենաներում և բանկոմատներում մետաղադրամներ և թղթադրամներ հայտնաբերելու համար:

② Առանձնահատկություններ

Քանի որ օպտոկապլերը ազդանշաններ է փոխանցում լույսի միջոցով, մուտքային և ելքային կողմի միջև մեկուսացումը կարևոր հատկություն է: Բարձր մեկուսացումը հեշտությամբ չի ենթարկվում աղմուկի ազդեցությանը, բայց նաև կանխում է պատահական հոսանքի հոսքը հարակից սխեմաների միջև, ինչը չափազանց արդյունավետ է անվտանգության տեսանկյունից: Իսկ կառուցվածքն ինքնին համեմատաբար պարզ է և ողջամիտ։

Իր երկարամյա պատմության շնորհիվ տարբեր արտադրողների հարուստ արտադրանքի շարքը նաև օպտոկապլերների եզակի առավելությունն է: Քանի որ ֆիզիկական շփում չկա, մասերի միջև մաշվածությունը փոքր է, իսկ կյանքը՝ ավելի երկար։ Մյուս կողմից, կան նաև բնութագրեր, որոնցով լուսավոր արդյունավետությունը հեշտ է տատանվել, քանի որ LED-ն դանդաղորեն կվատանա ժամանակի և ջերմաստիճանի փոփոխությունների հետ:

Հատկապես, երբ թափանցիկ պլաստիկի ներքին բաղադրիչը երկար ժամանակ պղտորվում է, այն չի կարող շատ լավ լույս լինել: Այնուամենայնիվ, ամեն դեպքում, կյանքը չափազանց երկար է, համեմատած մեխանիկական շփման շփման հետ:

Ֆոտոտրանզիստորները հիմնականում ավելի դանդաղ են, քան ֆոտոդիոդները, ուստի դրանք չեն օգտագործվում բարձր արագությամբ հաղորդակցության համար: Այնուամենայնիվ, սա թերություն չէ, քանի որ որոշ բաղադրիչներ ունեն ուժեղացման սխեմաներ ելքային կողմում արագությունը մեծացնելու համար: Փաստորեն, ոչ բոլոր էլեկտրոնային սխեմաները պետք է մեծացնեն արագությունը:

③ Օգտագործումը

Ֆոտոէլեկտրական կցորդիչներհիմնականում օգտագործվում են անջատման շահագործման համար: Շղթան սնուցվում է անջատիչը միացնելով, բայց վերը նշված բնութագրերի, հատկապես մեկուսացման և երկարատև կյանքի տեսանկյունից, այն լավ հարմար է բարձր հուսալիություն պահանջող սցենարներին: Օրինակ, աղմուկը բժշկական էլեկտրոնիկայի և աուդիո սարքավորումների/կապի սարքավորումների թշնամին է:

Այն օգտագործվում է նաև շարժիչային շարժիչ համակարգերում: Շարժիչի պատճառն այն է, որ արագությունը կառավարվում է ինվերտերի կողմից, երբ այն շարժվում է, բայց բարձր ելքի պատճառով այն առաջացնում է աղմուկ: Այս աղմուկը ոչ միայն կհանգեցնի շարժիչի աշխատանքի խափանմանը, այլև կհոսի «գետնի» միջով՝ ազդելով ծայրամասային սարքերի վրա: Մասնավորապես, երկար լարերով սարքավորումները հեշտությամբ կարող են ընկալել այս բարձր ելքային աղմուկը, ուստի, եթե դա տեղի ունենա գործարանում, դա մեծ կորուստներ կբերի և երբեմն լուրջ վթարներ կառաջացնի: Օգտագործելով բարձր մեկուսացված օպտիկա-կցորդիչներ միացման համար, հնարավոր է նվազագույնի հասցնել ազդեցությունը այլ սխեմաների և սարքերի վրա:

Երկրորդը, ինչպես ընտրել և օգտագործել օպտոկապլերները

Ինչպե՞ս օգտագործել ճիշտ օպտոկապլեր՝ արտադրանքի ձևավորման մեջ կիրառելու համար: Հետևյալ միկրոկոնտրոլերների մշակման ինժեներները կբացատրեն, թե ինչպես ընտրել և օգտագործել օպտոկոմպլերները:

① Միշտ բաց և միշտ փակիր

Գոյություն ունեն լուսակցիչների երկու տեսակ՝ մի տեսակ, որտեղ անջատիչը անջատվում է (անջատվում), երբ լարում չի կիրառվում, մի տեսակ, երբ անջատիչը միացված է (անջատվում), երբ լարումը կիրառվում է, և մի տեսակ, որտեղ անջատիչը։ միացված է, երբ լարում չկա: Կիրառեք և անջատեք, երբ լարումը կիրառվում է:

Առաջինը կոչվում է նորմալ բաց, իսկ երկրորդը կոչվում է նորմալ փակ։ Ինչպես ընտրել, նախ կախված է նրանից, թե ինչպիսի միացում է ձեզ անհրաժեշտ:

② Ստուգեք ելքային հոսանքը և կիրառվող լարումը

Photocoupler-ները ազդանշանն ուժեղացնելու հատկություն ունեն, բայց միշտ չէ, որ անցնում են լարման և հոսանքի միջոցով, ըստ ցանկության: Իհարկե, այն գնահատվում է, բայց մուտքային կողմից անհրաժեշտ է լարում կիրառել՝ ըստ ցանկալի ելքային հոսանքի:

Եթե ​​նայենք արտադրանքի տվյալների թերթիկին, ապա կարող ենք տեսնել մի գծապատկեր, որտեղ ուղղահայաց առանցքը ելքային հոսանքն է (կոլեկտորի հոսանքը), իսկ հորիզոնական առանցքը՝ մուտքային լարումը (կոլեկտոր-էմիտրի լարումը): Կոլեկտորի հոսանքը տատանվում է ըստ LED լույսի ինտենսիվության, ուստի կիրառեք լարումը ըստ ցանկալի ելքային հոսանքի:

Այնուամենայնիվ, դուք կարող եք մտածել, որ այստեղ հաշվարկված ելքային հոսանքը զարմանալիորեն փոքր է: Սա այն ընթացիկ արժեքն է, որը դեռևս կարող է հուսալիորեն դուրս գալ՝ հաշվի առնելով ժամանակի ընթացքում LED-ի վատթարացումը, ուստի այն առավելագույն գնահատականից պակաս է:

Ընդհակառակը, կան դեպքեր, երբ ելքային հոսանքը մեծ չէ։ Հետևաբար, օպտոկապլեր ընտրելիս, համոզվեք, որ ուշադիր ստուգեք «ելքային հոսանքը» և ընտրեք այն արտադրանքը, որը համապատասխանում է դրան:

③ Առավելագույն հոսանք

Հաղորդման առավելագույն հոսանքն այն առավելագույն հոսանքի արժեքն է, որին կարող է դիմակայել օպտոկապլերը վարելիս: Կրկին, մենք պետք է համոզվենք, որ մենք գիտենք, թե որքան ելք է անհրաժեշտ նախագծին և որքան է մուտքային լարումը, նախքան գնելը: Համոզվեք, որ առավելագույն արժեքը և օգտագործվող հոսանքը սահմաններ չեն, այլ կա որոշակի մարժան:

④ ճիշտ կարգավորեք լուսակցիչը

Ընտրելով ճիշտ օպտոկապլեր՝ եկեք այն օգտագործենք իրական նախագծում։ Ինքնին տեղադրումը հեշտ է, պարզապես միացրեք տերմինալները, որոնք միացված են յուրաքանչյուր մուտքային կողային շղթային և ելքային կողային միացմանը: Այնուամենայնիվ, պետք է ուշադրություն դարձնել, որպեսզի սխալ կողմնորոշվեն մուտքային և ելքային կողմերը: Հետևաբար, դուք պետք է ստուգեք նաև տվյալների աղյուսակի նշանները, որպեսզի չհայտնաբերեք, որ ֆոտոէլեկտրական կցորդիչի ոտքը սխալ է PCB տախտակը գծելուց հետո: