एक फोटोकॉपर क्या है, एक फोटोकॉपर का चयन और उपयोग कैसे करें?

Optocouplers, जो माध्यम के रूप में ऑप्टिकल सिग्नल का उपयोग करके सर्किट को जोड़ते हैं, उन क्षेत्रों में सक्रिय एक तत्व हैं जहां उच्च परिशुद्धता अपरिहार्य है, जैसे कि ध्वनिकी, चिकित्सा और उद्योग, उनकी उच्च बहुमुखी प्रतिभा और विश्वसनीयता, जैसे स्थायित्व और इन्सुलेशन के कारण।

लेकिन ओप्टोकॉपलर किन परिस्थितियों में काम करता है, और इसके पीछे क्या सिद्धांत है? या जब आप वास्तव में अपने स्वयं के इलेक्ट्रॉनिक्स कार्य में फोटोकॉपर का उपयोग करते हैं, तो आप नहीं जानते कि इसे कैसे चुनना और उसका उपयोग करना है। क्योंकि Optocoupler अक्सर "फोटोट्रांसिस्टोर" और "फोटोडायोड" के साथ भ्रमित होता है। इसलिए, इस लेख में एक फोटोकॉपर क्या पेश किया जाएगा।
एक फोटोकॉपर क्या है?

Optocoupler एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जिसका व्युत्पत्ति ऑप्टिकल है

युग्मक, जिसका अर्थ है "प्रकाश के साथ युग्मन।" कभी -कभी ऑप्टोकॉपर, ऑप्टिकल आइसोलेटर, ऑप्टिकल इन्सुलेशन, आदि के रूप में भी जाना जाता है, इसमें प्रकाश उत्सर्जक तत्व और प्रकाश प्राप्त करने वाले तत्व होते हैं, और ऑप्टिकल सिग्नल के माध्यम से इनपुट साइड सर्किट और आउटपुट साइड सर्किट को जोड़ता है। इन सर्किटों के बीच कोई विद्युत संबंध नहीं है, दूसरे शब्दों में, इन्सुलेशन की स्थिति में। इसलिए, इनपुट और आउटपुट के बीच सर्किट कनेक्शन अलग है और केवल सिग्नल प्रसारित होता है। इनपुट और आउटपुट के बीच उच्च वोल्टेज इन्सुलेशन के साथ सुरक्षित रूप से अलग -अलग इनपुट और आउटपुट वोल्टेज स्तर के साथ सर्किट कनेक्ट करें।

इसके अलावा, इस प्रकाश संकेत को प्रसारित या अवरुद्ध करके, यह एक स्विच के रूप में कार्य करता है। विस्तृत सिद्धांत और तंत्र को बाद में समझाया जाएगा, लेकिन फोटोकॉपर का प्रकाश उत्सर्जक तत्व एक एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) है।

1960 के दशक से 1970 के दशक तक, जब एलईडी का आविष्कार किया गया था और उनके तकनीकी विकास महत्वपूर्ण थे,Optoelectronicsबूम बन गया। उस समय, विभिन्नऑप्टिकल उपकरणआविष्कार किया गया था, और फोटोइलेक्ट्रिक कपलर उनमें से एक था। इसके बाद, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स जल्दी से हमारे जीवन में घुस गया।

① सिद्धांत/तंत्र

ऑप्टोकॉपर का सिद्धांत यह है कि प्रकाश उत्सर्जक तत्व इनपुट विद्युत सिग्नल को प्रकाश में परिवर्तित करता है, और प्रकाश-प्राप्त करने वाला तत्व प्रकाश बैक इलेक्ट्रिकल सिग्नल को आउटपुट साइड सर्किट में प्रसारित करता है। प्रकाश उत्सर्जक तत्व और प्रकाश प्राप्त करने वाले तत्व बाहरी प्रकाश के ब्लॉक के अंदर हैं, और दोनों प्रकाश को प्रसारित करने के लिए एक दूसरे के विपरीत हैं।

प्रकाश उत्सर्जक तत्वों में उपयोग किया जाने वाला अर्धचालक एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) है। दूसरी ओर, उपयोग पर्यावरण, बाहरी आकार, मूल्य, आदि के आधार पर, प्रकाश-प्राप्त करने वाले उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले कई प्रकार के अर्धचालक हैं, लेकिन सामान्य रूप से, सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला फोटोट्रांसिस्टोर है।

जब काम नहीं कर रहा है, तो फोटोट्रांसिस्टर्स वर्तमान में से बहुत कम ले जाते हैं जो साधारण अर्धचालक करते हैं। जब प्रकाश की घटना होती है, तो फोटोट्रांसिस्टर पी-प्रकार सेमीकंडक्टर और एन-टाइप सेमीकंडक्टर की सतह पर एक फोटोइलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न करता है, एन-प्रकार के अर्धचालक में छेद पी क्षेत्र में प्रवाहित होते हैं, पी क्षेत्र में मुक्त इलेक्ट्रॉन सेमीकंडक्टर एन क्षेत्र में प्रवाहित होता है, और करंट प्रवाहित होगा।

फोटोट्रांसिस्टर्स फोटोडायोड के रूप में उत्तरदायी नहीं हैं, लेकिन इनपुट सिग्नल (आंतरिक विद्युत क्षेत्र के कारण) के सैकड़ों से 1,000 गुना तक आउटपुट को बढ़ाने का भी प्रभाव होता है। इसलिए, वे कमजोर संकेतों को लेने के लिए पर्याप्त संवेदनशील हैं, जो एक फायदा है।

वास्तव में, "लाइट ब्लॉकर" हम देखते हैं कि एक ही सिद्धांत और तंत्र के साथ एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है।

हालांकि, हल्के व्यवधानों का उपयोग आमतौर पर सेंसर के रूप में किया जाता है और प्रकाश उत्सर्जक तत्व और प्रकाश-प्राप्त करने वाले तत्व के बीच एक प्रकाश-अवरुद्ध वस्तु को पारित करके अपनी भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग वेंडिंग मशीनों और एटीएम में सिक्कों और बैंकनोट्स का पता लगाने के लिए किया जा सकता है।

② सुविधाएँ

चूंकि ऑप्टोकॉपर प्रकाश के माध्यम से संकेतों को प्रसारित करता है, इसलिए इनपुट पक्ष और आउटपुट पक्ष के बीच इन्सुलेशन एक प्रमुख विशेषता है। उच्च इन्सुलेशन शोर से आसानी से प्रभावित नहीं होता है, लेकिन आसन्न सर्किट के बीच आकस्मिक वर्तमान प्रवाह को भी रोकता है, जो सुरक्षा के मामले में बेहद प्रभावी है। और संरचना स्वयं अपेक्षाकृत सरल और उचित है।

अपने लंबे इतिहास के कारण, विभिन्न निर्माताओं का समृद्ध उत्पाद लाइनअप भी ऑप्टोकॉपर्स का एक अनूठा लाभ है। क्योंकि कोई शारीरिक संपर्क नहीं है, भागों के बीच का पहनना छोटा है, और जीवन लंबा है। दूसरी ओर, ऐसी विशेषताएं भी हैं कि चमकदार दक्षता में उतार -चढ़ाव करना आसान है, क्योंकि एलईडी धीरे -धीरे समय और तापमान में बदलाव के साथ बिगड़ जाएगी।

विशेष रूप से जब लंबे समय तक पारदर्शी प्लास्टिक का आंतरिक घटक, बादल बन जाता है, तो यह बहुत अच्छा प्रकाश नहीं हो सकता है। हालांकि, किसी भी मामले में, यांत्रिक संपर्क के संपर्क संपर्क की तुलना में जीवन बहुत लंबा है।

फोटोट्रांसिस्टर्स आमतौर पर फोटोडायोड्स की तुलना में धीमे होते हैं, इसलिए वे उच्च गति वाले संचार के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं। हालांकि, यह एक नुकसान नहीं है, क्योंकि कुछ घटकों में गति बढ़ाने के लिए आउटपुट पक्ष पर प्रवर्धन सर्किट होते हैं। वास्तव में, सभी इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों को गति बढ़ाने की आवश्यकता नहीं है।

③ उपयोग

फोटोइलेक्ट्रिक कप्लर्समुख्य रूप से स्विचिंग ऑपरेशन के लिए उपयोग किया जाता है। सर्किट को स्विच को चालू करके ऊर्जावान किया जाएगा, लेकिन उपरोक्त विशेषताओं, विशेष रूप से इन्सुलेशन और लंबे जीवन के दृष्टिकोण से, यह उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है। उदाहरण के लिए, शोर चिकित्सा इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑडियो उपकरण/संचार उपकरण का दुश्मन है।

इसका उपयोग मोटर ड्राइव सिस्टम में भी किया जाता है। मोटर का कारण यह है कि गति को इन्वर्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है जब इसे संचालित किया जाता है, लेकिन यह उच्च आउटपुट के कारण शोर उत्पन्न करता है। यह शोर न केवल मोटर को विफल करने का कारण होगा, बल्कि परिधीयों को प्रभावित करने वाले "जमीन" के माध्यम से भी प्रवाहित होगा। विशेष रूप से, लंबी वायरिंग वाले उपकरण इस उच्च आउटपुट शोर को उठाना आसान है, इसलिए यदि यह कारखाने में होता है, तो यह बहुत नुकसान पहुंचाएगा और कभी -कभी गंभीर दुर्घटनाओं का कारण बनता है। स्विचिंग के लिए अत्यधिक अछूता ऑप्टोकॉपर्स का उपयोग करके, अन्य सर्किट और उपकरणों पर प्रभाव को कम से कम किया जा सकता है।

दूसरा, कैसे चुनें और ऑप्टोकॉपर्स का उपयोग करें

उत्पाद डिजाइन में आवेदन के लिए सही ऑप्टोकॉपर का उपयोग कैसे करें? निम्नलिखित माइक्रोकंट्रोलर विकास इंजीनियर बताएंगे कि ऑप्टोकॉपर्स का चयन और उपयोग कैसे करें।

① हमेशा खोलें और हमेशा बंद करें

दो प्रकार के फोटोकॉपर्स होते हैं: एक प्रकार जिसमें स्विच बंद हो जाता है (बंद) जब कोई वोल्टेज लागू नहीं किया जाता है, तो एक प्रकार जिसमें स्विच को चालू किया जाता है (बंद) जब एक वोल्टेज लागू किया जाता है, और एक प्रकार जिसमें स्विच चालू होता है जब कोई वोल्टेज नहीं होता है। वोल्टेज लागू होने पर लागू करें और बंद करें।

पूर्व को सामान्य रूप से खुला कहा जाता है, और बाद वाले को सामान्य रूप से बंद कहा जाता है। कैसे चुनें, पहले इस बात पर निर्भर करता है कि आपको किस तरह के सर्किट की आवश्यकता है।

② आउटपुट करंट और एप्लाइड वोल्टेज की जाँच करें

Photocouplers में सिग्नल को बढ़ाने की संपत्ति होती है, लेकिन हमेशा वोल्टेज और वर्तमान में वोल्टेज और करंट से गुजरती नहीं है। बेशक, यह रेटेड है, लेकिन वांछित आउटपुट करंट के अनुसार इनपुट पक्ष से एक वोल्टेज को लागू करने की आवश्यकता है।

यदि हम उत्पाद डेटा शीट को देखते हैं, तो हम एक चार्ट देख सकते हैं जहां ऊर्ध्वाधर अक्ष आउटपुट करंट (कलेक्टर करंट) है और क्षैतिज अक्ष इनपुट वोल्टेज (कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज) है। कलेक्टर वर्तमान एलईडी प्रकाश तीव्रता के अनुसार भिन्न होता है, इसलिए वांछित आउटपुट करंट के अनुसार वोल्टेज लागू करें।

हालांकि, आप सोच सकते हैं कि यहां गणना की गई आउटपुट वर्तमान आश्चर्यजनक रूप से छोटा है। यह वर्तमान मूल्य है जो समय के साथ एलईडी के बिगड़ने को ध्यान में रखने के बाद भी मज़बूती से आउटपुट हो सकता है, इसलिए यह अधिकतम रेटिंग से कम है।

इसके विपरीत, ऐसे मामले हैं जहां आउटपुट करंट बड़ा नहीं है। इसलिए, ऑप्टोकॉपर का चयन करते समय, "आउटपुट करंट" की सावधानीपूर्वक जांच करना सुनिश्चित करें और इससे मेल खाने वाले उत्पाद को चुनें।

③ अधिकतम वर्तमान

अधिकतम चालन वर्तमान अधिकतम वर्तमान मूल्य है जिसे ऑप्टोकॉपर का संचालन करते समय सामना करना पड़ सकता है। फिर से, हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि हम जानते हैं कि परियोजना की आवश्यकता कितनी है और हम खरीदने से पहले इनपुट वोल्टेज क्या है। सुनिश्चित करें कि अधिकतम मूल्य और वर्तमान का उपयोग सीमा नहीं है, लेकिन यह कि कुछ मार्जिन है।

④ फोटोकॉपर को सही ढंग से सेट करें

सही ऑप्टोकॉपर को चुना जाने के बाद, आइए इसे एक वास्तविक परियोजना में उपयोग करें। स्थापना स्वयं आसान है, बस प्रत्येक इनपुट साइड सर्किट और आउटपुट साइड सर्किट से जुड़े टर्मिनलों को कनेक्ट करें। हालांकि, देखभाल को इनपुट पक्ष और आउटपुट पक्ष को गुमराह करने के लिए नहीं लिया जाना चाहिए। इसलिए, आपको डेटा तालिका में प्रतीकों की भी जांच करनी चाहिए, ताकि आपको यह न मिले कि पीसीबी बोर्ड को खींचने के बाद फोटोइलेक्ट्रिक कपलर पैर गलत है।