Ny optocoupler, izay mampifandray faritra mampiasa famantarana optika ho toy ny fitaovana, dia singa miasa amin'ny sehatra izay tena ilaina ny fahamarinan-toerana avo lenta, toy ny akustika, fitsaboana ary indostria, noho ny fahaizany mampiasa azy amin'ny fomba maro samihafa sy ny fahatokisana azy, toy ny faharetana sy ny insulasiôna.
Fa rahoviana ary amin'ny toe-javatra manao ahoana no miasa ny optocoupler, ary inona no foto-kevitra ao ambadik'izany? Na rehefa mampiasa ny photocoupler amin'ny asa elektronika ataonao manokana ianao dia mety tsy ho fantatrao ny fomba fisafidianana sy fampiasana azy. Satria matetika ny optocoupler dia afangaro amin'ny "phototransistor" sy "photodiode". Noho izany, ny atao hoe photocoupler dia hampidirina ato amin'ity lahatsoratra ity.
Inona no atao hoe photocoupler?
Ny optocoupler dia singa elektronika izay avy amin'ny optika ny niandohany.
coupler, izay midika hoe "fampiarahana amin'ny hazavana." Indraindray fantatra ihany koa amin'ny hoe optocoupler, optical isolator, optical insulation, sns. Izy io dia misy singa mamoaka hazavana sy singa mandray hazavana, ary mampifandray ny faritra fidirana sy ny faritra fivoahana amin'ny alàlan'ny famantarana optika. Tsy misy fifandraisana elektrika eo amin'ireo faritra ireo, raha lazaina amin'ny teny hafa, ao anatin'ny toetry ny insulation. Noho izany, misaraka ny fifandraisan'ny faritra fidirana sy ny fivoahana ary ny famantarana ihany no alefa. Ampifandraiso tsara ireo faritra manana haavon'ny voltase fidirana sy fivoahana samihafa, miaraka amin'ny insulation voltase avo lenta eo amin'ny fidirana sy ny fivoahana.
Ankoatra izany, amin'ny fandefasana na fanakanana ity famantarana hazavana ity, dia miasa toy ny switch izy. Hazavaina any aoriana ny fotokevitra sy ny fomba fiasa amin'ny antsipiriany, fa ny singa mamoaka hazavana ao amin'ny photocoupler dia LED (light emitting diode).
Nanomboka tamin'ny taona 1960 ka hatramin'ny taona 1970, rehefa noforonina ny jiro LED ary niavaka ny fandrosoana ara-teknolojiany,optoelektronikalasa niroborobo be. Tamin'izany fotoana izany, isan-karazanyfitaovana optikanoforonina, ary ny coupler photoelectric dia iray amin'izany. Taorian'izay, niditra haingana teo amin'ny fiainantsika ny optoelektronika.
① Fitsipika/mekanisma
Ny foto-kevitry ny optocoupler dia ny hoe ny singa mamoaka hazavana dia mamadika ny famantarana elektrika miditra ho hazavana, ary ny singa mandray hazavana kosa dia mampita ny famantarana elektrika miverina amin'ny faritra fivoahana. Ny singa mamoaka hazavana sy ny singa mandray hazavana dia eo amin'ny ao anatin'ny sakana hazavana ivelany, ary mifanatrika izy roa mba hampitana hazavana.
Ny semiconductor ampiasaina amin'ny singa mamoaka hazavana dia ny LED (light-emitting diode). Etsy ankilany, misy karazana semiconductor maro ampiasaina amin'ny fitaovana mandray hazavana, miankina amin'ny tontolo iainana ampiasaina, ny habeny ivelany, ny vidiny, sns., fa amin'ny ankapobeny, ny phototransistor no ampiasaina matetika indrindra.
Rehefa tsy miasa ny phototransistor dia tsy mitondra herinaratra firy tahaka ny an'ny semiconductor mahazatra. Rehefa miditra ao ny hazavana, dia mamorona hery photoelectromotive eo amin'ny velaran'ny semiconductor karazana-P sy ny semiconductor karazana-N ny phototransistor, ka miditra ao amin'ny faritra p ny lavaka ao amin'ny semiconductor karazana-N, miditra ao amin'ny faritra n ny semiconductor elektrôna afaka ao amin'ny faritra p, ary mikoriana ny herinaratra.
Tsy dia mamaly tsara toy ny photodiodes ny phototransistor, saingy manana ny fiantraikany amin'ny fanamafisana ny vokatra hatramin'ny in-jatony ka hatramin'ny in-1.000 amin'ny famantarana miditra (noho ny saha elektrika anatiny). Noho izany, dia saro-pady tsara izy ireo ka mahazaka na dia ny famantarana malemy aza, izay tombony ho azy.
Raha ny marina, ilay "mpanakana hazavana" hitantsika dia fitaovana elektronika mitovy fotokevitra sy fomba fiasa aminy.
Na izany aza, ny "light interrupters" dia mazàna ampiasaina ho toy ny "capteur" ary manatanteraka ny asany amin'ny alàlan'ny fandefasana zavatra manakana ny hazavana eo anelanelan'ny singa mamoaka hazavana sy ny singa mandray hazavana. Ohatra, azo ampiasaina hamantarana vola madinika sy vola taratasy amin'ny milina mpivarotra sy ATM izy io.
② Endri-javatra
Koa satria mampita famantarana amin'ny alalan'ny hazavana ny optocoupler, dia endri-javatra lehibe ny insulation eo amin'ny lafiny fidirana sy ny lafiny fivoahana. Ny insulation avo lenta dia tsy mora voakasiky ny tabataba, fa misoroka ihany koa ny fikorianan'ny herinaratra tsy nahy eo amin'ny faritra mifanila, izay tena mahomby amin'ny lafiny fiarovana. Ary ny rafitra mihitsy dia somary tsotra sy mitombina.
Noho ny tantarany lava dia lava, ny vokatra maro be avy amin'ny mpanamboatra isan-karazany dia tombony miavaka amin'ny optocouplers. Satria tsy misy fifandraisana ara-batana, dia fohy ny fikikisana eo amin'ireo faritra, ary lava kokoa ny androm-piainany. Etsy ankilany, misy ihany koa ny toetra mampiavaka azy fa mora miovaova ny fahombiazan'ny hazavana, satria mihasimba tsikelikely ny LED rehefa mandeha ny fotoana sy ny fiovan'ny mari-pana.
Indrindra rehefa miha-matroka mandritra ny fotoana maharitra ny singa anatiny amin'ny plastika mangarahara, dia tsy dia mahazo hazavana tsara loatra izy. Na izany aza, na ahoana na ahoana, dia lava loatra ny androm-piainany raha oharina amin'ny fifandraisana mekanika.
Amin'ny ankapobeny dia miadana kokoa noho ny photodiodes ny phototransistor, ka tsy ampiasaina amin'ny fifandraisana haingam-pandeha izy ireo. Na izany aza, tsy fatiantoka izany, satria ny singa sasany dia manana faritra fanamafisana amin'ny lafiny famoahana mba hampitomboana ny hafainganam-pandeha. Raha ny marina, tsy ny faritra elektronika rehetra no mila mampitombo ny hafainganam-pandeha.
③ Fampiasana
Mpampitohy fotoelektrikadia ampiasaina indrindra amin'ny fiasan'ny switching. Hahazo hery ny circuit amin'ny alàlan'ny fampandehanana ny switch, saingy raha jerena ireo toetra voalaza etsy ambony ireo, indrindra ny insulation sy ny faharetany, dia mety tsara amin'ny toe-javatra mitaky fahatokisana avo lenta izy io. Ohatra, ny tabataba dia fahavalon'ny elektronika ara-pitsaboana sy ny fitaovana audio/fitaovana fifandraisana.
Ampiasaina amin'ny rafitra fiasan'ny motera ihany koa izy io. Ny antony mahatonga ny motera dia satria ny inverter no mifehy ny hafainganam-pandeha rehefa ampiasaina izy, saingy miteraka tabataba noho ny vokatra avo lenta. Tsy vitan'ny hoe mahatonga ny motera ho simba io tabataba io, fa koa ny fikorianan'ny "tany" izay misy fiantraikany amin'ny peripherals. Indrindra indrindra, ny fitaovana manana tariby lava dia mora mahatsikaritra io tabataba avo lenta io, ka raha mitranga any amin'ny orinasa izany, dia hiteraka fatiantoka lehibe ary indraindray miteraka loza lehibe. Amin'ny fampiasana optocouplers tena insulated ho an'ny switching, dia azo ahena ny fiantraikany amin'ny circuits sy fitaovana hafa.
Faharoa, ny fomba fisafidianana sy fampiasana optocouplers
Ahoana ny fampiasana ny optocoupler mety amin'ny fampiharana amin'ny famolavolana vokatra? Ireto injeniera mpamorona microcontroller manaraka ireto dia hanazava ny fomba fisafidianana sy fampiasana optocoupler.
① Misokatra foana ary mihidy foana
Misy karazany roa ny photocouplers: ny karazany iray izay vonoina ny switch (matina) rehefa tsy misy voltazy ampiharina, ny karazany iray izay alefa ny switch (matina) rehefa misy voltazy ampiharina, ary ny karazany iray izay alefa ny switch rehefa tsy misy voltazy. Ampiasaina sy vonoina rehefa misy voltazy ampiharina.
Ny voalohany dia antsoina hoe misokatra ara-dalàna, ary ny faharoa dia antsoina hoe mihidy ara-dalàna. Ny fomba fisafidianana dia miankina voalohany amin'ny karazana circuit ilainao.
② Jereo ny courant mivoaka sy ny voltazy ampiharina
Manana ny fanamafisana ny famantarana ny photocouplers, saingy tsy mandalo voltase sy courant araka izay tiany foana. Mazava ho azy fa misy isa voafaritra izany, saingy mila ampiharina avy amin'ny lafiny fidirana ny voltase araka ny courant output irina.
Raha mijery ny takelaka momba ny vokatra isika dia afaka mahita tabilao izay ny axe mitsangana no courant mivoaka (courant collector) ary ny axe mitsivalana no voltase miditra (voltase collector-emitter). Miovaova arakaraka ny hamafin'ny jiro LED ny courant collector, koa ampiharo araka ny courant mivoaka irina ny voltase.
Na izany aza, mety hieritreritra ianao fa mahagaga fa kely dia kely ny courant mivoaka raha kajy eto. Io no sandan'ny courant izay mbola azo avoaka azo antoka rehefa raisina an-tsaina ny fahasimban'ny LED rehefa mandeha ny fotoana, ka latsaky ny naoty ambony indrindra izany.
Mifanohitra amin'izany aza, misy tranga izay tsy dia lehibe ny courant mivoaka. Noho izany, rehefa misafidy ny optocoupler, dia ataovy izay hijerena tsara ny "courant mivoaka" ary fidio ny vokatra mifanaraka amin'izany.
③ Herinaratra ambony indrindra
Ny courant conduction ambony indrindra dia ny courant ambony indrindra azon'ny optocoupler zakaina rehefa conduction. Averina indray, mila mahazo antoka isika fa fantatsika ny habetsaky ny output ilain'ny tetikasa sy ny voltazy fidirana alohan'ny hividianana. Ataovy azo antoka fa tsy fetra ny courant ambony indrindra sy ny courant ampiasaina, fa misy elanelana ihany koa.
④ Apetraho tsara ny photocoupler
Rehefa avy nifidy ny optocoupler mety isika dia andao hampiasa azy amin'ny tetikasa tena izy. Mora ny fametrahana azy, ampifandraiso fotsiny ireo terminal mifandray amin'ny faritra fidirana tsirairay sy ny faritra fivoahana. Na izany aza, tokony hotandremana mba tsy ho diso toerana ny lafiny fidirana sy ny lafiny fivoahana. Noho izany, tsy maintsy jerenao ihany koa ireo marika ao amin'ny tabilao angona, mba tsy ho hitanao fa diso ny tongotry ny coupler photoelectric rehefa avy nanao ny solaitrabe PCB.
Fotoana fandefasana: 29 Jolay 2023