මාධ්‍ය ලෙස දෘශ්‍ය සංඥා භාවිතා කරමින් පරිපථ සම්බන්ධ කරන Optocouplers, ධ්වනි විද්‍යාව, වෛද්‍ය විද්‍යාව සහ කර්මාන්ත වැනි ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් අත්‍යවශ්‍ය ක්ෂේත්‍රවල ක්‍රියාකාරී මූලද්‍රව්‍යයකි, ඒවායේ කල්පැවැත්ම සහ පරිවරණය වැනි ඉහළ බහුකාර්යතාව සහ විශ්වසනීයත්වය හේතුවෙන්.
නමුත් optocoupler වැඩ කරන්නේ කවදාද සහ කුමන තත්වයන් යටතේද, එය පිටුපස ඇති මූලධර්මය කුමක්ද? එසේත් නැතිනම් ඔබ ඔබේම ඉලෙක්ට්රොනික වැඩ වලදී ඡායා කප්ලර් භාවිතා කරන විට, එය තෝරාගෙන භාවිතා කරන්නේ කෙසේදැයි ඔබ නොදන්නවා විය හැක. Optocoupler බොහෝ විට "phototransistor" සහ "photodiode" සමඟ ව්යාකූල වන බැවිනි. එමනිසා, මෙම ලිපියෙන් ඡායා කප්ලර් යනු කුමක්දැයි හඳුන්වා දෙනු ඇත.
photocoupler යනු කුමක්ද?
ඔප්ටොකප්ලර් යනු විද්යුත් සංරචකයක් වන අතර එහි නිරුක්තිය දෘශ්‍ය වේ
coupler, එහි තේරුම "ආලෝකය සමඟ සම්බන්ධ කිරීම" යන්නයි. සමහර විට optocoupler, optical isolator, optical insulation, යනාදී ලෙසද හැඳින්වේ. එය ආලෝක විමෝචක මූලද්‍රව්‍ය සහ ආලෝකය ලබා ගන්නා මූලද්‍රව්‍ය වලින් සමන්විත වන අතර ප්‍රකාශ සංඥා හරහා ආදාන පැති පරිපථය සහ ප්රතිදාන පැති පරිපථය සම්බන්ධ කරයි. මෙම පරිපථ අතර විදුලි සම්බන්ධතාවයක් නොමැත, වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, පරිවාරක තත්වයක. එබැවින්, ආදානය සහ ප්රතිදානය අතර පරිපථ සම්බන්ධය වෙන වෙනම වන අතර සංඥාව පමණක් සම්ප්රේෂණය වේ. ආදාන සහ ප්රතිදානය අතර ඉහළ වෝල්ටීයතා පරිවරණය සමඟ සැලකිය යුතු වෙනස් ආදාන සහ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා මට්ටම් සහිත පරිපථ ආරක්ෂිතව සම්බන්ධ කරන්න.
මීට අමතරව, මෙම ආලෝක සංඥාව සම්ප්රේෂණය කිරීම හෝ අවහිර කිරීම මගින් එය ස්විචයක් ලෙස ක්රියා කරයි. සවිස්තරාත්මක මූලධර්මය සහ යාන්ත්රණය පසුව පැහැදිලි කරනු ඇත, නමුත් ෆොටෝකෝප්ලර්හි ආලෝක විමෝචක මූලද්රව්යය LED (ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩය) වේ.
1960 ගණන්වල සිට 1970 දශකය දක්වා, LED නිපදවන විට සහ ඒවායේ තාක්ෂණික දියුණුව සැලකිය යුතු විය.දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික විද්යාවඋත්පාතයක් බවට පත් විය. එකල විවිධදෘශ්ය උපාංගසොයා ගන්නා ලද අතර, ප්‍රකාශ විද්යුත් කප්ලර් ඉන් එකක් විය. පසුව, ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් ඉක්මනින් අපගේ ජීවිතයට විනිවිද ගියේය.
① මූලධර්මය/යාන්ත්රණය
optocoupler හි මූලධර්මය නම්, ආලෝකය විමෝචක මූලද්රව්යය ආදාන විද්යුත් සංඥා ආලෝකය බවට පරිවර්තනය කරන අතර, ආලෝකය ලබා ගන්නා මූලද්රව්යය ආලෝකය ආපසු විද්යුත් සංඥාව ප්රතිදාන පැත්තේ පරිපථයට සම්ප්රේෂණය කරයි. ආලෝක විමෝචක මූලද්රව්යය සහ ආලෝකය ලබා ගන්නා මූලද්රව්යය බාහිර ආලෝකයේ බ්ලොක් එකේ අභ්‍යන්තරයේ ඇති අතර ආලෝකය සම්ප්රේෂණය කිරීම සඳහා දෙක එකිනෙකට ප්‍රතිවිරුද්ධ වේ.
ආලෝක විමෝචක මූලද්‍රව්‍යවල භාවිතා වන අර්ධ සන්නායකය LED (ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩය) වේ. අනෙක් අතට, භාවිතා කරන පරිසරය, බාහිර ප්‍රමාණය, මිල යනාදිය මත පදනම්ව ආලෝකය ලබා ගන්නා උපාංගවල බොහෝ අර්ධ සන්නායක භාවිතා වේ, නමුත් සාමාන්‍යයෙන්, බහුලව භාවිතා වන්නේ ෆොටෝ ට්‍රාන්සිස්ටරයයි.
ක්රියා නොකරන විට සාමාන්‍ය අර්ධ සන්නායක වලට වඩා ෆොටෝ ට්‍රාන්සිස්ටර කුඩා ධාරාවක් රැගෙන යයි. එහිදී ආලෝකය ඇති වූ විට, ෆොටෝට්‍රාන්සිස්ටරය P-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයේ සහ N-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයේ මතුපිට ප්‍රකාශ විද්යුත් චලන බලයක් ජනනය කරයි, N-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයේ සිදුරු p කලාපයට ගලා යයි, p කලාපයේ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන අර්ධ සන්නායකය ගලා යයි. n කලාපයට, සහ ධාරාව ගලා යයි.
ෆොටෝට්‍රාන්සිස්ටර ෆොටෝඩයෝඩ තරම් ප්‍රතිචාර නොදක්වන නමුත් ඒවාට ප්රතිදානය ආදාන සංඥාව මෙන් සිය ගණනක් සිට 1000 ගුණයක් දක්වා විස්තාරණය කිරීමේ බලපෑමක් ඇති කරයි (අභ්යන්තර විද්යුත් ක්ෂේත්‍රය හේතුවෙන්). එමනිසා, ඔවුන් දුර්වල සංඥා පවා ලබා ගැනීමට තරම් සංවේදී වේ, එය වාසියකි.
ඇත්ත වශයෙන්ම, අපි දකින "ආලෝකය අවහිර කරන්නා" එකම මූලධර්මය සහ යාන්ත්රණය සහිත ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණයකි.
කෙසේ වෙතත්, ආලෝක බාධා කිරීම් සාමාන්‍යයෙන් සංවේදක ලෙස භාවිතා කරන අතර ආලෝකය විමෝචක මූලද්රව්යය සහ ආලෝකය ලබන මූලද්රව්යය අතර ආලෝකය අවහිර කරන වස්තුවක් පසුකර ඔවුන්ගේ කාර්යභාරය ඉටු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, විකුණුම් යන්ත්‍ර සහ ATM යන්ත්‍රවල කාසි සහ මුදල් නෝට්ටු හඳුනා ගැනීමට එය භාවිතා කළ හැකිය.
② විශේෂාංග
ඔප්ටොකප්ලර් ආලෝකය හරහා සංඥා සම්ප්රේෂණය කරන බැවින්, ආදාන පැත්ත සහ ප්රතිදාන පැත්ත අතර පරිවරණය ප්රධාන ලක්ෂණයකි. ඉහළ පරිවරණයක් ශබ්දයෙන් පහසුවෙන් බලපාන්නේ නැත, නමුත් ආරක්ෂාව සම්බන්ධයෙන් අතිශයින්ම ඵලදායී වන යාබද පරිපථ අතර අහම්බෙන් වත්මන් ගලායාම වළක්වයි. තවද ව්යුහයම සාපේක්ෂව සරල හා සාධාරණයි.
එහි දිගු ඉතිහාසය නිසා විවිධ නිෂ්පාදකයන්ගේ පොහොසත් නිෂ්පාදන පෙළ ද optocouplers හි සුවිශේෂී වාසියකි. ශාරීරික සම්බන්ධතා නොමැති නිසා, කොටස් අතර ඇඳීම කුඩා වන අතර, ජීවිතය දිගු වේ. අනෙක් අතට, දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව උච්චාවචනය වීමට පහසු වන ලක්ෂණ ද ඇත, මන්දයත් කාලය හා උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් සමඟ LED සෙමෙන් පිරිහී යනු ඇත.
විශේෂයෙන්ම දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ විනිවිද පෙනෙන ප්ලාස්ටික් අභ්යන්තර සංරචකය, වළාකුළු බවට පත් වන විට, එය ඉතා හොඳ ආලෝකයක් විය නොහැක. කෙසේ වෙතත්, ඕනෑම අවස්ථාවක, යාන්ත්රික ස්පර්ශයේ ස්පර්ශක ස්පර්ශයට සාපේක්ෂව ජීවිතය දිගු වේ.
ෆොටෝට්‍රාන්සිස්ටර සාමාන්‍යයෙන් ෆොටෝඩයෝඩ වලට වඩා මන්දගාමී වේ, එබැවින් ඒවා අධිවේගී සන්නිවේදනය සඳහා භාවිතා නොවේ. කෙසේ වෙතත්, මෙය අවාසියක් නොවේ, සමහර සංරචක වේගය වැඩි කිරීම සඳහා ප්රතිදාන පැත්තේ විස්තාරණ පරිපථ ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, සියලුම ඉලෙක්ට්රොනික පරිපථ වේගය වැඩි කිරීමට අවශ්ය නොවේ.
③ භාවිතය
ඡායාරූප විද්යුත් කප්ලර්ප්රධාන වශයෙන් මාරු කිරීමේ මෙහෙයුම සඳහා භාවිතා වේ. ස්විචය සක්රිය කිරීමෙන් පරිපථය ශක්තිජනක වනු ඇත, නමුත් ඉහත ලක්ෂණවල දෘෂ්ටි කෝණයෙන්, විශේෂයෙන් පරිවරණය සහ දිගු ආයු කාලය, ඉහළ විශ්වසනීයත්වයක් අවශ්ය වන අවස්ථා සඳහා එය හොඳින් ගැලපේ. උදාහරණයක් ලෙස, ශබ්දය වෛද්‍ය ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සහ ශ්‍රව්‍ය උපකරණ/සන්නිවේදන උපකරණවල සතුරා වේ.
එය මෝටර් රථ ධාවන පද්ධතිවල ද භාවිතා වේ. මෝටරය ඇතිවීමට හේතුව එය ධාවනය කරන විට ඉන්වර්ටරය මඟින් වේගය පාලනය වන නමුත් ඉහළ ප්රතිදානය හේතුවෙන් එය ශබ්දයක් ඇති කරයි. මෙම ශබ්දය මෝටරයම අසාර්ථක වීමට පමණක් නොව, පර්යන්තවලට බලපාන "බිම" හරහා ගලා යයි. විශේෂයෙන්ම, දිගු රැහැන් සහිත උපකරණ මෙම ඉහළ නිමැවුම් ඝෝෂාව ලබා ගැනීමට පහසු වන අතර, එය කර්මාන්තශාලාව තුළ සිදු වුවහොත්, එය විශාල පාඩු හා සමහර විට බරපතල අනතුරු ඇති කරයි. මාරු කිරීම සඳහා ඉතා පරිවරණය කරන ලද ඔප්ටොකොප්ලර් භාවිතා කිරීමෙන්, අනෙකුත් පරිපථ සහ උපාංග මත ඇති වන බලපෑම අවම කර ගත හැක.
දෙවනුව, optocouplers තෝරාගෙන භාවිතා කරන්නේ කෙසේද
නිෂ්පාදන නිර්මාණයේ යෙදීම සඳහා නිවැරදි optocoupler භාවිතා කරන්නේ කෙසේද? පහත සඳහන් ක්ෂුද්‍ර පාලක සංවර්ධන ඉංජිනේරුවන් optocouplers තෝරා භාවිතා කරන්නේ කෙසේද යන්න පැහැදිලි කරනු ඇත.
① සෑම විටම විවෘත හා සෑම විටම වසා ඇත
ඡායා කප්ලර් වර්ග දෙකකි: වෝල්ටීයතාවයක් නොයෙදෙන විට ස්විචය ක්රියා විරහිත කරන (ඕෆ්) වර්ගයක්, වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට ස්විචය ක්රියා විරහිත කරන (ඕෆ්) වර්ගයක් සහ ස්විචය වෝල්ටීයතාවයක් නොමැති විට සක්රිය කර ඇත. වෝල්ටීයතාව යොදන විට අයදුම් කරන්න සහ අක්රිය කරන්න.
පළමුවැන්න සාමාන්‍ය ලෙස විවෘත ලෙසත්, දෙවැන්න සාමාන්‍ය ලෙස සංවෘත ලෙසත් හැඳින්වේ. තෝරා ගන්නේ කෙසේද, මුලින්ම ඔබට අවශ්ය කුමන ආකාරයේ පරිපථයක් මත රඳා පවතී.
② නිමැවුම් ධාරාව සහ යොදන වෝල්ටීයතාව පරීක්ෂා කරන්න
Photocouplers සතුව සංඥාව විස්තාරණය කිරීමේ ගුණය ඇත, නමුත් සෑම විටම කැමැත්තෙන් වෝල්ටීයතාවය සහ ධාරාව හරහා ගමන් නොකරන්න. ඇත්ත වශයෙන්ම, එය ශ්රේණිගත කර ඇත, නමුත් අපේක්ෂිත ප්රතිදාන ධාරාව අනුව ආදාන පැත්තෙන් වෝල්ටීයතාවයක් යෙදිය යුතුය.
අපි නිෂ්පාදන දත්ත පත්‍රිකාව දෙස බැලුවහොත්, සිරස් අක්ෂය ප්රතිදාන ධාරාව (එකතු කරන්නා ධාරාව) සහ තිරස් අක්ෂය ආදාන වෝල්ටීයතාව (එකතු කරන්නා-විමෝචක වෝල්ටීයතාවය) වන ප්‍රස්ථාරයක් දැකිය හැකිය. LED ආලෝකයේ තීව්රතාවය අනුව එකතු කරන්නා ධාරාව වෙනස් වේ, එබැවින් අපේක්ෂිත ප්රතිදාන ධාරාව අනුව වෝල්ටීයතාව යොදන්න.
කෙසේ වෙතත්, මෙහි ගණනය කර ඇති ප්රතිදාන ධාරාව පුදුම සහගත ලෙස කුඩා බව ඔබ සිතනු ඇත. කාලයත් සමඟ LED වල පිරිහීම සැලකිල්ලට ගැනීමෙන් පසුව තවමත් විශ්වසනීයව ප්රතිදානය කළ හැකි වත්මන් අගය මෙයයි, එබැවින් එය උපරිම ශ්රේණිගත කිරීම වඩා අඩුය.
ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, ප්රතිදාන ධාරාව විශාල නොවන අවස්ථා තිබේ. එබැවින්, optocoupler තෝරාගැනීමේදී, "ප්රතිදාන ධාරාව" ප්රවේශමෙන් පරීක්ෂා කර එය ගැලපෙන භාණ්ඩය තෝරා ගැනීමට වග බලා ගන්න.
③ උපරිම ධාරාව
උපරිම සන්නායක ධාරාව යනු optocoupler සන්නයනය කිරීමේදී ඔරොත්තු දිය හැකි උපරිම වත්මන් අගයයි. නැවතත්, අපි මිලදී ගැනීමට පෙර ව්‍යාපෘතියට කොපමණ ප්‍රතිදානයක් අවශ්‍යද සහ ආදාන වෝල්ටීයතාවය කුමක්දැයි අප දැන ගැනීමට වග බලා ගත යුතුය. උපරිම අගය සහ භාවිතා කරන ධාරාව සීමාවන් නොවන බව සහතික කර ගන්න, නමුත් යම් ආන්තිකයක් ඇති බව.
④ photocoupler නිවැරදිව සකසන්න
නිවැරදි optocoupler තෝරා ගැනීමෙන් පසුව, අපි එය සැබෑ ව්යාපෘතියක භාවිතා කරමු. ස්ථාපනයම පහසුය, එක් එක් ආදාන පැති පරිපථයට සහ ප්රතිදාන පැති පරිපථයට සම්බන්ධ පර්යන්ත සම්බන්ධ කරන්න. කෙසේ වෙතත්, ආදාන පැත්ත සහ ප්රතිදාන පැත්ත වැරදි ලෙස නොසැලකිය යුතු ය. එමනිසා, ඔබ දත්ත වගුවේ ඇති සංකේත ද පරීක්ෂා කළ යුතුය, එවිට PCB පුවරුව ඇඳීමෙන් පසු ඡායාරූප විද්යුත් කප්ලර් පාදය වැරදි බව ඔබට නොපෙනේ.
පසු කාලය: ජූලි-29-2023