ஆப்டோகப்ளர் என்றால் என்ன, அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது, முக்கிய பண்புகள் மற்றும் அது எங்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது

"ஆப்டிகல் எமிட்டர் - ஆப்டிகல் ரிசீவர்" ஜோடி நீண்ட காலமாக மின்னணுவியல் மற்றும் மின் பொறியியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ரிசீவர் மற்றும் டிரான்ஸ்மிட்டர் ஒரே வீட்டில் அமைந்துள்ள மற்றும் அவற்றுக்கிடையே ஒரு ஆப்டிகல் இணைப்பு இருக்கும் ஒரு மின்னணு கூறு ஆப்டோகப்ளர் அல்லது ஆப்டோகூப்ளர் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

Optocoupler சாதனம்

ஆப்டோகப்ளர் ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டர் (உமிழ்ப்பான்), ஆப்டிகல் சேனல் மற்றும் ஆப்டிகல் சிக்னல் ரிசீவர் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. ஃபோட்டோ டிரான்ஸ்மிட்டர் மின் சமிக்ஞையை ஆப்டிகல் ஆக மாற்றுகிறது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் டிரான்ஸ்மிட்டர் ஒரு LED ஆகும் (முந்தைய மாடல்களில் ஒளிரும் அல்லது நியான் விளக்குகள் பயன்படுத்தப்பட்டன). LED களின் பயன்பாடு கொள்கையற்றது, ஆனால் அவை அதிக நீடித்த மற்றும் நம்பகமானவை.

ஆப்டிகல் சிக்னல் ஒரு ஆப்டிகல் சேனல் மூலம் ரிசீவருக்கு அனுப்பப்படுகிறது. சேனல் மூடப்பட்டுள்ளது - டிரான்ஸ்மிட்டரால் உமிழப்படும் ஒளி ஆப்டோகப்ளரின் உடலுக்கு அப்பால் செல்லாதபோது. பின்னர் ரிசீவரால் உருவாக்கப்பட்ட சமிக்ஞை டிரான்ஸ்மிட்டர் உள்ளீட்டில் உள்ள சமிக்ஞையுடன் ஒத்திசைக்கப்படுகிறது.அத்தகைய சேனல்கள் காற்று அல்லது ஒரு சிறப்பு ஆப்டிகல் கலவை நிரப்பப்பட்டிருக்கும். "நீண்ட" ஆப்டோகூப்ளர்களும் உள்ளன, இதில் சேனல் உள்ளது ஆப்டிகல் ஃபைபர்.

உருவாக்கப்படும் கதிர்வீச்சு, ரிசீவரை அடைவதற்கு முன், வீட்டை விட்டு வெளியேறும் வகையில் ஆப்டோகூப்ளர் வடிவமைக்கப்பட்டிருந்தால், அத்தகைய சேனல் திறந்திருக்கும் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதன் மூலம், ஒளி கற்றையின் பாதையில் எழும் தடைகளை நீங்கள் பதிவு செய்யலாம்.

ஃபோட்டோடெக்டர் ஆப்டிகல் சிக்னலின் தலைகீழ் மாற்றத்தை மின்சாரமாக மாற்றுகிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பெறுதல்கள்:

1. ஃபோட்டோடியோட்கள். பொதுவாக டிஜிட்டல் தொடர்பு வரிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவர்களின் பரம்பரை சிறியது.
2. போட்டோரெசிஸ்டர்கள். அவற்றின் அம்சம் பெறுநரின் இருவழி கடத்துத்திறன் ஆகும். மின்தடையின் மூலம் மின்னோட்டம் எந்த திசையிலும் செல்லலாம்.
3. ஃபோட்டோட்ரான்சிஸ்டர்கள். அத்தகைய சாதனங்களின் ஒரு அம்சம், டிரான்சிஸ்டர் மின்னோட்டத்தை ஆப்டோட்ரான்ஸ்மிட்டர் மூலமாகவும், வெளியீடு சுற்று வழியாகவும் கட்டுப்படுத்தும் திறன் ஆகும். நேரியல் மற்றும் டிஜிட்டல் முறைகள் இரண்டிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு தனி வகை ஆப்டோகூப்ளர்கள் - இணை-எதிர்ப்பு புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்களுடன். அத்தகைய சாதனங்கள் அழைக்கப்படுகின்றன திட நிலை ரிலேக்கள்.
4. ஒளிக்கதிர்கள். இத்தகைய ஆப்டோகூப்ளர்கள் வெளியீட்டு சுற்றுகளின் அதிகரித்த சக்தி மற்றும் அவற்றின் மாறுதல் வேகத்தால் வேறுபடுகின்றன; அத்தகைய சாதனங்கள் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கூறுகளைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு வசதியாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த சாதனங்கள் திட நிலை ரிலேக்களாகவும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆப்டோகப்ளர் மைக்ரோ சர்க்யூட்கள் பரவலாகிவிட்டன - ஒரு தொகுப்பில் ஸ்ட்ராப்பிங் கொண்ட ஆப்டோகூப்ளர்களின் கூட்டங்கள். இத்தகைய ஆப்டோகப்லர்கள் மாறுதல் சாதனங்களாகவும் பிற நோக்கங்களுக்காகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

ஆப்டிகல் கருவிகளில் குறிப்பிடப்பட்ட முதல் நன்மை இயந்திர பாகங்கள் இல்லாதது.இதன் பொருள், செயல்பாட்டின் போது எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் ரிலேக்களைப் போல உராய்வு, தேய்மானம், தொடர்புகளின் தீப்பொறி ஆகியவை இல்லை. சிக்னல்களின் கால்வனிக் தனிமைப்படுத்தலுக்கான பிற சாதனங்களைப் போலல்லாமல் (மின்மாற்றிகள், முதலியன), ஆப்டோகூப்ளர்கள் நேரடி மின்னோட்டம் உட்பட மிகக் குறைந்த அதிர்வெண்களில் செயல்பட முடியும்.

கூடுதலாக, ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்தலின் நன்மை உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கு இடையே உள்ள மிகக் குறைந்த கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டல் இணைப்பு ஆகும். இதன் காரணமாக, உந்துவிசை மற்றும் உயர் அதிர்வெண் குறுக்கீடு பரிமாற்றத்தின் நிகழ்தகவு குறைக்கப்படுகிறது. உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு இடையே இயந்திர மற்றும் மின் இணைப்பு இல்லாதது தொடர்பு இல்லாத கட்டுப்பாடு மற்றும் மாறுதல் சுற்றுகளை உருவாக்குவதற்கான பல்வேறு தொழில்நுட்ப தீர்வுகளின் சாத்தியத்தை வழங்குகிறது.

உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கான மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் அடிப்படையில் உண்மையான வடிவமைப்புகளில் வரம்பு இருந்தபோதிலும், கோட்பாட்டில் இந்த குணாதிசயங்களை அதிகரிக்க எந்த அடிப்படை தடைகளும் இல்லை. எந்தவொரு பணிக்கும் ஆப்டோகூப்ளர்களை உருவாக்க இது உங்களை அனுமதிக்கிறது.

ஆப்டோகூப்ளர்களின் தீமைகளில் ஒரு வழி சமிக்ஞை பரிமாற்றம் அடங்கும் - ஃபோட்டோடெக்டரிலிருந்து மீண்டும் டிரான்ஸ்மிட்டருக்கு ஆப்டிகல் சிக்னலை அனுப்புவது சாத்தியமில்லை. டிரான்ஸ்மிட்டர் சிக்னலுக்கான பெறுதல் சுற்றுகளின் பதிலுக்கு ஏற்ப கருத்துக்களை ஒழுங்கமைப்பதை இது கடினமாக்குகிறது.

பெறும் பகுதியின் எதிர்வினை டிரான்ஸ்மிட்டரின் கதிர்வீச்சை மாற்றுவதன் மூலம் மட்டுமல்லாமல், சேனலின் நிலையை பாதிக்கலாம் (மூன்றாம் தரப்பு பொருட்களின் தோற்றம், சேனல் ஊடகத்தின் ஒளியியல் பண்புகளை மாற்றுதல் போன்றவை). அத்தகைய தாக்கம் மின்சாரம் அல்லாத இயல்புடையதாகவும் இருக்கலாம். இது ஆப்டோகூப்ளர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை விரிவுபடுத்துகிறது. வெளிப்புற மின்காந்த புலங்களுக்கு உணர்வின்மை அதிக சத்தம் நோய் எதிர்ப்பு சக்தியுடன் தரவு பரிமாற்ற சேனல்களை உருவாக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.

ஆப்டோகூப்ளர்களின் முக்கிய தீமை இரட்டை சமிக்ஞை மாற்றத்தின் போது சமிக்ஞை இழப்புகளுடன் தொடர்புடைய குறைந்த ஆற்றல் திறன் ஆகும். மேலும் ஒரு குறைபாடானது அதிக உள்ளார்ந்த இரைச்சல் நிலை. இது ஆப்டோகூப்ளர்களின் உணர்திறனைக் குறைக்கிறது மற்றும் பலவீனமான சிக்னல்களுடன் வேலை தேவைப்படும் இடத்தில் அவற்றின் பயன்பாட்டின் நோக்கத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது.

ஆப்டோகூப்ளர்களைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​அவற்றின் அளவுருக்கள் மீது வெப்பநிலையின் செல்வாக்கையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும் - இது குறிப்பிடத்தக்கது. கூடுதலாக, ஆப்டோகூப்ளர்களின் தீமைகள் செயல்பாட்டின் போது உறுப்புகளின் குறிப்பிடத்தக்க சீரழிவு மற்றும் ஒரு தொகுப்பில் பல்வேறு குறைக்கடத்தி பொருட்களின் பயன்பாட்டுடன் தொடர்புடைய உற்பத்தியில் ஒரு குறிப்பிட்ட தொழில்நுட்ப பற்றாக்குறை ஆகியவை அடங்கும்.

ஆப்டோகூப்ளர்களின் சிறப்பியல்புகள்

Optocoupler அளவுருக்கள் இரண்டு வகைகளாகும்:

• ஒரு சமிக்ஞையை கடத்த சாதனத்தின் பண்புகளை வகைப்படுத்துதல்;
• உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு இடையே துண்டிப்பதை வகைப்படுத்துகிறது.

முதல் வகை தற்போதைய பரிமாற்ற குணகம். இது LED இன் உமிழ்வு, பெறுநரின் உணர்திறன் மற்றும் ஆப்டிகல் சேனலின் பண்புகள் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. இந்த குணகம் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தின் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தின் விகிதத்திற்கு சமம் மற்றும் பெரும்பாலான வகையான ஆப்டோகூப்ளர்களுக்கு 0.005 ... 0.2 ஆகும். டிரான்சிஸ்டர் கூறுகளுக்கு, பரிமாற்ற குணகம் 1 ஐ அடையலாம்.

ஆப்டோகூப்ளரை நான்கு துருவமாகக் கருதினால், அதன் உள்ளீட்டுத் தன்மையானது ஆப்டோ-எமிட்டரின் (எல்இடி) CVC ஆல் முற்றிலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, மற்றும் வெளியீடு - பெறுநரின் பண்பு மூலம். பாஸ்-த்ரூ பண்பு பொதுவாக நேரியல் அல்ல, ஆனால் சில வகையான ஆப்டோகப்லர்கள் நேரியல் பிரிவுகளைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, டயோட் ஆப்டோகப்ளரின் CVC இன் ஒரு பகுதி நல்ல நேர்கோட்டுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் இந்த பகுதி மிகப் பெரியதாக இல்லை.

மின்தடை கூறுகள் இருண்ட எதிர்ப்பின் (பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமான உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்துடன்) ஒளி எதிர்ப்பின் விகிதத்தால் மதிப்பிடப்படுகின்றன. தைரிஸ்டர் ஆப்டோகூப்ளர்களுக்கு, ஒரு முக்கியமான பண்பு திறந்த நிலையில் குறைந்தபட்ச வைத்திருக்கும் மின்னோட்டமாகும். ஆப்டோகப்ளரின் குறிப்பிடத்தக்க அளவுருக்கள் அதிக இயக்க அதிர்வெண்ணையும் உள்ளடக்கியது.

கால்வனிக் தனிமைப்படுத்தலின் தரம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது:

• உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் அதிகபட்ச மின்னழுத்தம்;
• உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு இடையே அதிகபட்ச மின்னழுத்தம்;
• உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு இடையே காப்பு எதிர்ப்பு;
• கடந்து செல்லும் திறன்.

கடைசி அளவுரு, மின்முனைகளுக்கு இடையே உள்ள கொள்ளளவு வழியாக ஆப்டிகல் சேனலைத் தவிர்த்து, உள்ளீட்டிலிருந்து வெளியீட்டிற்கு கசியும் ஒரு மின் உயர் அதிர்வெண் சமிக்ஞையின் திறனை வகைப்படுத்துகிறது.

உள்ளீட்டு சுற்றுகளின் திறன்களைத் தீர்மானிக்க உங்களை அனுமதிக்கும் அளவுருக்கள் உள்ளன:

• உள்ளீடு டெர்மினல்களுக்கு பயன்படுத்தக்கூடிய மிக உயர்ந்த மின்னழுத்தம்;
• LED தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னோட்டம்;
• மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தில் LED முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி;
• தலைகீழ் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் - LED தாங்கக்கூடிய தலைகீழ் துருவமுனைப்பு மின்னழுத்தம்.

வெளியீட்டு சுற்றுக்கு, இந்த பண்புகள் அதிகபட்ச அனுமதிக்கக்கூடிய வெளியீட்டு மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தம், அத்துடன் பூஜ்ஜிய உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தில் கசிவு மின்னோட்டமாக இருக்கும்.

ஆப்டோகூப்ளர்களின் நோக்கம்

மூடிய சேனலுடன் கூடிய ஆப்டோகப்ளர்கள் சில காரணங்களால் (மின்சார பாதுகாப்பு, முதலியன) சிக்னல் மூலத்திற்கும் பெறும் பக்கத்திற்கும் இடையில் துண்டிக்கப்பட வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, பின்னூட்ட சுழல்களில் மின் விநியோகங்களை மாற்றுதல் - சிக்னல் PSU வெளியீட்டிலிருந்து எடுக்கப்பட்டது, கதிர்வீச்சு உறுப்புக்கு வழங்கப்படுகிறது, இதன் பிரகாசம் மின்னழுத்த அளவைப் பொறுத்தது.வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்து ஒரு சமிக்ஞை பெறுநரிடமிருந்து எடுக்கப்பட்டு PWM கட்டுப்படுத்திக்கு வழங்கப்படுகிறது.

இரண்டு ஆப்டோகப்லர்களைக் கொண்ட கணினி மின்சாரம் வழங்கும் சுற்றுகளின் ஒரு பகுதி படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. மேல் ஆப்டோகப்ளர் IC2 மின்னழுத்தத்தை உறுதிப்படுத்தும் பின்னூட்டத்தை உருவாக்குகிறது. கீழே உள்ள IC3 தனித்த பயன்முறையில் இயங்குகிறது மற்றும் காத்திருப்பு மின்னழுத்தம் இருக்கும்போது PWM சிப்பிற்கு சக்தியை வழங்குகிறது.

சில நிலையான மின் இடைமுகங்களால் மூலத்திற்கும் பெறுநருக்கும் இடையில் கால்வனிக் தனிமைப்படுத்தல் தேவைப்படுகிறது.

திறந்த சேனலைக் கொண்ட சாதனங்கள் ஏதேனும் பொருள்களைக் கண்டறிவதற்கான சென்சார்களை உருவாக்கப் பயன்படுகின்றன (அச்சுப்பொறியில் காகிதத்தின் இருப்பு), வரம்பு சுவிட்சுகள், கவுண்டர்கள் (கன்வேயரில் உள்ள பொருள்கள், மவுஸ் மேனிபுலேட்டர்களில் உள்ள பற்களின் எண்ணிக்கை) போன்றவை.

சாலிட் ஸ்டேட் ரிலேக்கள் வழக்கமான ரிலேக்களின் அதே இடத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - சிக்னல்களை மாற்றுவதற்கு. ஆனால் திறந்த நிலையில் சேனலின் அதிக எதிர்ப்பால் அவற்றின் பரவல் தடைபடுகிறது. அவை சக்தி திட-நிலை எலக்ட்ரானிக்ஸ் (சக்தி வாய்ந்த புலம்-விளைவு அல்லது IGBT டிரான்சிஸ்டர்கள்) உறுப்புகளுக்கான இயக்கிகளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆப்டோகப்ளர் அரை நூற்றாண்டுக்கு முன்னர் உருவாக்கப்பட்டது, ஆனால் LED கள் மலிவு மற்றும் மலிவானதாக மாறிய பிறகு அதன் பரவலான பயன்பாடு தொடங்கியது. இப்போது ஆப்டோகூப்ளர்களின் அனைத்து புதிய மாடல்களும் உருவாக்கப்படுகின்றன (பெரும்பாலும், அவற்றை அடிப்படையாகக் கொண்ட மைக்ரோ சர்க்யூட்கள்), அவற்றின் நோக்கம் விரிவடைகிறது.

இதே போன்ற கட்டுரைகள்: