Optocoupler, ku devreyan bi karanîna sînyalên optîkî wekî navgîn bi hev ve girêdidin, ji ber pirrengî û pêbaweriya wan a bilind, wekî domdarî û îzolasyonê, elementek çalak in li deverên ku rastbûna bilind neçar e, wekî akustîk, derman û pîşesaziyê.
Lê kengî û di çi şert û mercan de optocoupler dixebite, û prensîba li pişt wê çi ye? An jî gava hûn bi rastî fotocoupler di karê xwe yê elektronîkî de bikar tînin, dibe ku hûn nizanibin ka meriv çawa wê hildibijêre û bikar tîne. Ji ber ku optocoupler pir caran bi "fototransistor" û "fotodiodê" re tê tevlihev kirin. Ji ber vê yekê, di vê gotarê de dê were nasandin ka fotocoupler çi ye.
Fotokopler çi ye?
Optocoupler pêkhateyeke elektronîkî ye ku etîmolojiya wê optîkî ye.
hevgirêk, ku tê wateya "hevgirêdana bi ronahiyê re". Carinan wekî optohevgirêk, îzolekera optîkî, îzolasyona optîkî, û hwd. jî tê zanîn. Ew ji hêmana derxistina ronahiyê û hêmana wergirtina ronahiyê pêk tê, û çerxa aliyê têketinê û çerxa aliyê derketinê bi rêya sînyala optîkî ve girêdide. Di navbera van çerxan de ti girêdanek elektrîkê tune, bi gotineke din, di rewşek îzolekirinê de ne. Ji ber vê yekê, girêdana çerxê di navbera têketin û derketinê de ji hev cuda ye û tenê sînyal tê şandin. Çerxên bi astên voltaja têketin û derketinê yên pir cûda, bi îzolekirina voltaja bilind di navbera têketin û derketinê de bi ewlehî ve girêdin.
Herwiha, bi şandin an astengkirina vê sînyala ronahiyê, ew wekî guhêrbar tevdigere. Prensîb û mekanîzmaya berfireh dê paşê were ravekirin, lê hêmana ronahîder a fotokoplerê LED (dîyoda ronahîder) e.
Ji salên 1960an heta 1970an, dema ku LED hatin îcadkirin û pêşketinên wan ên teknolojîk girîng bûn,optoelektronîkbû geşbûnek mezin. Di wê demê de, cûrbecûrcîhazên optîkîhatin îcadkirin, û hevgirê fotoelektrîkî yek ji wan bû. Paşê, optoelektronîk zû ket nav jiyana me.
① Prensîb/Mekanîzma
Prensîba optocoupler ew e ku hêmana ronahîder sînyala elektrîkê ya têketinê vediguherîne ronahiyê, û hêmana wergirê ronahiyê sînyala elektrîkê ya ronahiyê vediguhezîne çerxa aliyê derketinê. Hêmana ronahîder û hêmana wergirê ronahiyê li hundirê bloka ronahiya derve ne, û her du li hember hev in da ku ronahiyê veguhezînin.
Nîvconductorê ku di hêmanên ronahîder de tê bikar anîn LED (dîyoda ronahîder) e. Ji aliyekî din ve, gelek celeb nîvconductor hene ku di cîhazên wergirtina ronahiyê de têne bikar anîn, li gorî jîngeha karanînê, mezinahiya derveyî, bihayê û hwd., lê bi gelemperî, ya herî zêde tê bikar anîn fototranzîstor e.
Dema ku fototranzîstor nexebitin, ji nîvconductorên asayî kêmtir herikînê hildigirin. Dema ku ronahî li wir dikeve, fototranzîstor li ser rûyê nîvconductorê celebê P û nîvconductorê celebê N hêzek fotoelektromotor çêdike, qulên di nîvconductorê celebê N de diherikin herêma p, nîvconductorê elektrona azad di herêma p de diherike herêma n, û herikîn dê biherike.
Fototransîstor bi qasî fotodîyodan bersivkar nînin, lê di heman demê de bandora wan ew e ku derana ji sedî heta 1000 carî ji sînyala têketinê zêdetir dikin (ji ber qada elektrîkê ya navxweyî). Ji ber vê yekê, ew têra xwe hesas in ku sînyalên qels jî bigirin, ku ev avantajek e.
Bi rastî, "astengkera ronahiyê" ya ku em dibînin amûrek elektronîkî ye ku xwedî heman prensîb û mekanîzmayê ye.
Lêbelê, astengkerên ronahiyê bi gelemperî wekî sensor têne bikar anîn û rola xwe bi derbaskirina tiştek astengker a ronahiyê di navbera hêmana ku ronahiyê derdixe û hêmana ku ronahiyê digire de pêk tînin. Mînakî, ew dikare ji bo tespîtkirina pere û banknotan di makîneyên firotanê û ATM-an de were bikar anîn.
② Taybetmendî
Ji ber ku optocoupler sînyalan bi rêya ronahiyê dişîne, îzolasyona di navbera aliyê têketinê û aliyê derketinê de taybetmendiyek sereke ye. Îzolasyona bilind bi hêsanî ji hêla deng ve nayê bandorkirin, lê di heman demê de rê li ber herikîna ceryana qezayî di navbera devreyên cîran de digire, ku ji hêla ewlehiyê ve pir bi bandor e. Û avahî bi xwe nisbeten hêsan û maqûl e.
Ji ber dîroka xwe ya dirêj, rêza berhemên dewlemend ên hilberînerên cûrbecûr jî avantajeke bêhempa ya optocoupleran e. Ji ber ku têkiliyeke fîzîkî tune ye, xitimîna di navbera parçeyan de kêm e, û jiyan dirêjtir e. Ji aliyekî din ve, taybetmendî jî hene ku karîgeriya ronîkirinê bi hêsanî diguhere, ji ber ku LED bi derbasbûna demê û guherînên germahiyê re hêdî hêdî xirab dibe.
Bi taybetî jî dema ku pêkhateya hundirîn a plastîka zelal ji bo demek dirêj ewrî dibe, ew nikare pir baş ronî bibe. Lêbelê, di her rewşê de, temenê wê li gorî têkiliya mekanîkî pir dirêj e.
Fototransîstor bi gelemperî ji fotodîyodan hêdîtir in, ji ber vê yekê ew ji bo ragihandina bilez nayên bikar anîn. Lêbelê, ev ne dezavantajek e, ji ber ku hin pêkhateyan li aliyê derketinê çerxên amplîfîkasyonê hene da ku lezê zêde bikin. Bi rastî, ne hewce ye ku hemî çerxên elektronîkî lezê zêde bikin.
③ Bikaranîn
Koplerên fotoelektrîkîbi giranî ji bo xebitandina guheztinê têne bikar anîn. Devre dê bi vekirina guheztinê enerjî bistîne, lê ji perspektîfa taybetmendiyên jorîn, nemaze îzolekirin û temenê dirêj, ew ji bo senaryoyên ku pêbaweriyek bilind hewce dikin pir guncan e. Mînakî, deng dijminê elektronîkên bijîşkî û alavên dengî/amûrên ragihandinê ye.
Ew di sîstemên ajotina motorê de jî tê bikar anîn. Sedema motorê ew e ku leza motorê dema ku tê ajotin ji hêla înverterê ve tê kontrol kirin, lê ji ber derana bilind deng çêdike. Ev deng ne tenê dê bibe sedema têkçûna motorê bi xwe, lê di heman demê de di "erdê" re jî diherike û bandorê li cîhazên derdorê dike. Bi taybetî, alavên bi têlên dirêj bi hêsanî vê dengê derana bilind digirin, ji ber vê yekê heke ew di kargehê de çêbibe, ew ê bibe sedema windahiyên mezin û carinan jî bibe sedema qezayên giran. Bi karanîna optocouplerên pir îzolekirî ji bo guheztinê, bandora li ser çerx û cîhazên din dikare were kêm kirin.
Duyemîn, meriv çawa optocoupleran hildibijêre û bikar tîne
Meriv çawa optocoupler-a rast ji bo sepandina di sêwirana hilberê de bikar tîne? Endezyarên pêşvebirina mîkrokontrolker ên jêrîn dê rave bikin ka meriv çawa optocoupleran hildibijêre û bikar tîne.
① Her tim vekirî û her tim girtî
Du celeb fotokopler hene: cureyek ku tê de guhêrbar tê vemirandin (off) dema ku voltaja tune be, cureyek ku tê de guhêrbar tê vekirin (gihîştin) dema ku voltaja heye, û cureyek ku tê de guhêrbar tê vekirin dema ku voltaja tune be. Dema ku voltaja heye bicîh bikin û vemirînin.
Ya berê wekî normal vekirî tê binavkirin, û ya paşîn jî wekî normal girtî tê binavkirin. Çawaniya hilbijartinê, pêşî girêdayî ye ku hûn çi celeb devreyê hewce dikin.
② Herikîna derketinê û voltaja sepandî kontrol bike
Wênekêş xwedî taybetmendiya zêdekirina sînyalê ne, lê her gav bi dilxwazî voltaj û herikînê derbas nakin. Bê guman, ew bi rêjeyî ye, lê pêdivî ye ku voltajek ji aliyê têketinê ve li gorî herikîna derketinê ya xwestî were sepandin.
Eger em li pelê daneyên hilberê binêrin, em dikarin nexşeyek bibînin ku tê de eksena vertîkal herika derketinê (herika kolektor) û eksena horizontal jî voltaja ketinê (voltaja kolektor-emitter) e. Herika kolektor li gorî şîdeta ronahiya LED diguhere, ji ber vê yekê voltaja li gorî herika derketinê ya xwestî bicîh bînin.
Lêbelê, dibe ku hûn bifikirin ku herika derketinê ya li vir hatî hesabkirin bi awayekî ecêb piçûk e. Ev nirxa herikê ye ku piştî ku xirabûna LED-ê bi demê re were hesibandin, hîn jî dikare bi pêbawerî were derxistin, ji ber vê yekê ew ji rêjeya herî zêde kêmtir e.
Berevajî vê, rewş hene ku herika derketinê ne mezin e. Ji ber vê yekê, dema ku hûn optocoupler hildibijêrin, pê ewle bin ku hûn "herika derketinê" bi baldarî kontrol bikin û hilbera ku li gorî wê ye hilbijêrin.
③ Herî zêde niha
Herika herî zêde ya guhêrbar nirxa herî zêde ya herikê ye ku optocoupler dikare dema guhêrbariyê li ber xwe bide. Dîsa, divê em piştrast bin ku em dizanin ka proje çiqas deranê hewce dike û voltaja têketinê çi ye berî ku em bikirin. Piştrast bin ku nirxa herî zêde û herika ku tê bikar anîn ne sînor in, lê hin marjînal heye.
④ Fotokoplerê rast saz bike
Piştî hilbijartina optocoupler-a rast, em ê wê di projeyek rastîn de bikar bînin. Sazkirin bi xwe hêsan e, tenê termînalên ku bi her çerxa aliyê ketinê û çerxa aliyê derketinê ve girêdayî ne ve girêdin. Lêbelê, divê baldar be ku aliyê ketinê û aliyê derketinê xelet neyên rêzkirin. Ji ber vê yekê, divê hûn sembolên di tabloya daneyan de jî kontrol bikin, da ku hûn piştî kişandina panela PCB-ê nebînin ku lingê coupler-a fotoelektrîkî xelet e.
Dema şandinê: 29ê Tîrmehê-2023