Оптокаплери, који повезују кола користећи оптичке сигнале као медијум, су елемент који је активан у областима где је неопходна висока прецизност, као што су акустика, медицина и индустрија, због њихове велике свестраности и поузданости, као што су издржљивост и изолација.
Али када и под којим околностима ради оптоспојник, и који је принцип иза њега?Или када заправо користите фотоспојник у сопственом раду са електроником, можда нећете знати како да га изаберете и користите.Зато што се оптоспојлер често меша са "фототранзистором" и "фотодиодом".Дакле, шта је фотоспојница биће представљено у овом чланку.
Шта је фотоспојник?
Оптокаплер је електронска компонента чија је етимологија оптичка
спојница, што значи „спој са светлошћу“.Понекад познат и као оптоспојник, оптички изолатор, оптичка изолација, итд. Састоји се од елемента који емитује светлост и елемента за пријем светлости, и повезује улазно и излазно коло преко оптичког сигнала.Не постоји електрична веза између ових кола, другим речима, у стању изолације.Због тога је веза између улаза и излаза одвојена и преноси се само сигнал.Сигурно повежите кола са значајно различитим нивоима улазног и излазног напона, са високонапонском изолацијом између улаза и излаза.
Поред тога, преносећи или блокирајући овај светлосни сигнал, он делује као прекидач.Детаљан принцип и механизам ће бити објашњени касније, али елемент који емитује светлост фотокуплера је ЛЕД (лигхт емиттинг диоде).
Од 1960-их до 1970-их, када су ЛЕД диоде изумљене и њихов технолошки напредак био значајан,оптоелектроникапостао бум.У то време разнеоптички уређајису измишљени, а фотоелектрични спојник је био један од њих.Након тога, оптоелектроника је брзо ушла у наше животе.
① Принцип/механизам
Принцип оптокаплера је да елемент који емитује светлост претвара улазни електрични сигнал у светло, а елемент који прима светлост преноси повратни електрични сигнал на излазно коло.Елемент који емитује светлост и елемент за пријем светлости налазе се на унутрашњој страни блока спољне светлости, а два су један наспрам другог да би преносили светлост.
Полупроводник који се користи у елементима који емитују светлост је ЛЕД (лигхт-емиттинг диоде).С друге стране, постоји много врста полупроводника који се користе у уређајима за пријем светлости, у зависности од окружења употребе, спољашње величине, цене итд., али генерално, најчешће се користи фототранзистор.
Када не раде, фототранзистори преносе мало струје коју имају обични полупроводници.Када светлост упадне тамо, фототранзистор генерише фотоелектромоторну силу на површини полупроводника П-типа и Н-типа полупроводника, рупе у полупроводнику Н-типа теку у п регион, а полупроводник слободног електрона у п региону тече у н регион, и струја ће тећи.
Фототранзистори не реагују тако као фотодиоде, али такође имају ефекат појачавања излаза на стотине до 1000 пута већег од улазног сигнала (због унутрашњег електричног поља).Због тога су довољно осетљиви да приме и слабе сигнале, што је предност.
У ствари, „блокатор светлости“ који видимо је електронски уређај са истим принципом и механизмом.
Међутим, светлосни прекидачи се обично користе као сензори и обављају своју улогу пропуштањем објекта који блокира светлост између елемента који емитује светлост и елемента који прима светлост.На пример, може се користити за откривање кованица и новчаница у аутоматима и банкоматима.
② Карактеристике
Пошто оптокаплер преноси сигнале кроз светлост, изолација између улазне и излазне стране је главна карактеристика.На високу изолацију није лако утицати бука, али такође спречава случајни проток струје између суседних кола, што је изузетно ефикасно у смислу безбедности.А сама структура је релативно једноставна и разумна.
Због своје дуге историје, богата линија производа различитих произвођача је такође јединствена предност оптоспојника.Пошто нема физичког контакта, хабање између делова је мало, а животни век је дужи.С друге стране, постоје и карактеристике да је светлосна ефикасност лако флуктуирати, јер ће ЛЕД полако пропадати током времена и промена температуре.
Нарочито када се унутрашња компонента провидне пластике дуго замути, не може бити јако добро осветљење.Међутим, у сваком случају, животни век је предуг у поређењу са контактним контактом механичког контакта.
Фототранзистори су генерално спорији од фотодиода, тако да се не користе за комуникацију велике брзине.Међутим, ово није недостатак, јер неке компоненте имају кола за појачавање на излазној страни за повећање брзине.У ствари, не морају сва електронска кола да повећавају брзину.
③ Употреба
Фотоелектричне спојницесе углавном користе за комутациони рад.Коло ће се напајати укључивањем прекидача, али са становишта горе наведених карактеристика, посебно изолације и дугог века, добро је погодно за сценарије који захтевају високу поузданост.На пример, бука је непријатељ медицинске електронике и аудио опреме/комуникационе опреме.
Такође се користи у системима моторних погона.Разлог за мотор је тај што претварач контролише брзину када се покреће, али ствара буку због велике снаге.Ова бука не само да ће узроковати квар самог мотора, већ ће и проћи кроз „земљу“ утичући на периферне уређаје.Конкретно, опрема са дугим ожичењем је лако ухватити ову високу излазну буку, тако да ако се то догоди у фабрици, то ће узроковати велике губитке и понекад изазвати озбиљне несреће.Коришћењем високо изолованих оптокаплера за пребацивање, утицај на друга кола и уређаје се може минимизирати.
Друго, како одабрати и користити оптокаплере
Како користити прави оптоспојлер за примену у дизајну производа?Следећи инжењери за развој микроконтролера ће објаснити како одабрати и користити оптоспојлере.
① Увек отворен и увек затворен
Постоје два типа фото-спојника: тип у коме се прекидач искључује (искључује) када се не примењује напон, тип у коме се прекидач укључује (искључује) када се примењује напон и тип у коме је прекидач се укључује када нема напона.Примените и искључите када се примени напон.
Први се назива нормално отвореним, а други нормално затвореним.Како одабрати, прво зависи од тога какав круг вам је потребан.
② Проверите излазну струју и примењени напон
Фотокаплери имају својство да појачавају сигнал, али не пролазе увек кроз напон и струју по вољи.Наравно, он је оцењен, али напон треба да се примени са улазне стране у складу са жељеном излазном струјом.
Ако погледамо технички лист производа, можемо видети графикон где је вертикална оса излазна струја (струја колектора), а хоризонтална оса је улазни напон (напон колектор-емитер).Струја колектора варира у зависности од интензитета ЛЕД светла, тако да примените напон у складу са жељеном излазном струјом.
Међутим, можда мислите да је излазна струја израчуната овде изненађујуће мала.Ово је тренутна вредност која се и даље може поуздано приказати након што се узме у обзир погоршање ЛЕД-а током времена, тако да је мања од максималне оцене.
Напротив, постоје случајеви када излазна струја није велика.Стога, када бирате оптокаплер, обавезно пажљиво проверите „излазну струју“ и изаберите производ који јој одговара.
③ Максимална струја
Максимална струја проводљивости је максимална вредност струје коју оптокаплер може да издржи при вођењу.Опет, морамо се уверити да знамо колики излаз је потребан пројекту и колики је улазни напон пре него што купимо.Уверите се да максимална вредност и коришћена струја нису ограничења, већ да постоји одређена маргина.
④ Правилно подесите фотоспојник
Пошто смо изабрали прави оптоспојлер, хајде да га употребимо у стварном пројекту.Сама инсталација је једноставна, само повежите терминале повезане на сваки улазни и излазни круг.Међутим, треба водити рачуна да не погрешно оријентишете улазну и излазну страну.Због тога морате такође проверити симболе у табели података, тако да након цртања ПЦБ плоче нећете открити да је стопало фотоелектричне спојнице погрешно.
Време поста: 29.07.2023