Optocouplers, которые соединяют схемы с использованием оптических сигналов в качестве среды, являются элементом, активным в областях, где высокая точность необходима, например, акустика, медицина и промышленность, из -за их высокой универсальности и надежности, таких как долговечность и изоляция.
Но когда и при каких обстоятельствах работает Optocoupler, и каков принцип этого? Или, когда вы на самом деле используете фотокуплер в своей собственной работе электроники, вы можете не знать, как выбрать и использовать его. Потому что Optocoupler часто путают с «фототрансзором» и «фотодиодом». Поэтому в этой статье будет представлена фотокуплер.
Что такое фотокуплер?
Optocoupler - это электронный компонент, этимология, оптическая оптическая
Связь, что означает «сочетание с светом». Иногда также известный как Optocoupler, оптический изолятор, оптическая изоляция и т. Д. Он состоит из излучающего светового элемента и элемента, получающего световые, и соединяет входную боковую цепь и выходной боковой цепь с помощью оптического сигнала. Другими словами, в состоянии изоляции нет электрической связи. Следовательно, соединение схемы между входом и выходом является отдельным, и передается только сигнал. Безопасно подключите цепи со значительно различными уровнями входного и выходного напряжения с высокой изоляцией напряжения между входом и выходом.
Кроме того, передавая или блокируя этот световой сигнал, он действует как переключатель. Подробный принцип и механизм будут объяснены позже, но излучающий световой элемент фотокуплера является светодиод (светооборотный диод).
С 1960 -х по 1970 -е годы, когда были изобретены светодиоды и их технологические достижения были значительными,Оптоэлектроникастал бумом. В то время различныеОптические устройствабыли изобретены, и фотоэлектрический муфт был одним из них. Впоследствии оптоэлектроника быстро проникла в нашу жизнь.
① Принцип/механизм
Принцип OptoCoupler состоит в том, что светодиодным элементом преобразует входной электрический сигнал в свет, а элемент воспитания света передает электрический сигнал света обратной части обратной схемы. Элемент, излучающий свет и элемент, получающий свет, находятся внутри блока внешнего света, и они противоположны друг другу, чтобы передавать свет.
Полупроводник, используемый в светодиодирующих элементах,-это светодиод (светодиодный диод). С другой стороны, существует много видов полупроводников, используемых на светообразных устройствах, в зависимости от среды использования, внешнего размера, цены и т. Д., Но в целом наиболее часто используется фототранзистор.
Когда не работают, фототранзисторы несут мало тока, который делают обычные полупроводники. Когда там инцидент свет, фототранзистор генерирует фотоэлектромотивную силу на поверхности полупроводника P-типа и N-типа, дыры в полупроводнике N-типа в область P, полупроводник свободного электрона в области P в регион N, и в ток будет проходить.
Фототранзисторы не так отзывчивы, как фотодиоды, но они также имеют эффект усиления выхода до сотен до 1000 раз превышают входной сигнал (из -за внутреннего электрического поля). Поэтому они достаточно чувствительны, чтобы поднять даже слабые сигналы, что является преимуществом.
На самом деле, «блокировщик света», который мы видим, представляет собой электронное устройство с тем же принципом и механизмом.
Тем не менее, прерывисты света обычно используются в качестве датчиков и выполняют свою роль, передавая светло-блокирующий объект между светодиодным элементом и элементом, получающим светоотдачу. Например, его можно использовать для обнаружения монет и банкнот в торговых автоматах и банкоматах.
② Особенности
Поскольку OptoCoupler передает сигналы через свет, изоляция между входной стороной и выходной стороной является основной особенностью. Высокая изоляция не легко влияет на шум, но также предотвращает случайный поток тока между соседними цепями, что чрезвычайно эффективно с точки зрения безопасности. И сама структура относительно проста и разумна.
Благодаря долгой истории, богатая линейка продуктов различных производителей также является уникальным преимуществом оптокуплеров. Поскольку нет физического контакта, износ между частями маленький, а жизнь длиннее. С другой стороны, существуют также характеристики, что светящаяся эффективность легко колебаться, потому что светодиод будет медленно ухудшаться при прохождении времени и изменений температуры.
Особенно, когда внутренний компонент прозрачного пластика в течение длительного времени станет облачным, он не может быть очень хорошим светом. Однако в любом случае жизнь слишком длинная по сравнению с контактом контакта механического контакта.
Фототранзисторы, как правило, медленнее, чем фотодиоды, поэтому они не используются для высокоскоростной связи. Тем не менее, это не является недостатком, поскольку некоторые компоненты имеют схемы усиления на выходной стороне, чтобы увеличить скорость. На самом деле, не все электронные цепи должны увеличить скорость.
③ Использование
Фотоэлектрические соединенияв основном используются для операции переключения. Схема будет включена, включив переключатель, но с точки зрения приведенных выше характеристик, особенно изоляции и долгого срока службы, он хорошо подходит для сценариев, требующих высокой надежности. Например, шум является врагом медицинской электроники и аудио оборудования/коммуникационного оборудования.
Он также используется в системах двигателя. Причиной двигателя является то, что скорость управляется инвертором при его управлении, но она генерирует шум из -за высокой мощности. Этот шум не только заставит самостоятельный двигатель, но и протекает через «землю», влияющие на периферийные устройства. В частности, оборудование с длинной проводкой легко приобрести этот высокий выходной шум, поэтому, если это произойдет на заводе, оно принесет большие потери, а иногда и вызовет серьезные несчастные случаи. Используя высоко изолированные Optocouplers для переключения, влияние на другие схемы и устройства может быть сведено к минимуму.
Во -вторых, как выбрать и использовать оптокуплеры
Как использовать правильный OptoCoupler для применения в дизайне продукта? Следующие инженеры по разработке микроконтроллера объяснят, как выбрать и использовать оптокублы.
① Всегда открывается и всегда закрывается
Существует два типа фотокуаллеров: тип, в котором выключатель выключается (выключен), когда не применяется напряжение, тип, при котором переключатель включается (выключен), когда напряжение применяется, и тип, при котором переключатель включается, когда нет напряжения. Применяйте и отключите, когда применяется напряжение.
Первый называется обычно открытым, а последний называется обычно закрытым. Как выбрать, сначала зависит от того, какая схема вам нужна.
② Проверьте выходной ток и приложенное напряжение
Фотокуаллеры имеют свойство усиления сигнала, но не всегда проходят через напряжение и ток по желанию. Конечно, это оценивается, но с входной стороны должно быть применено напряжение в соответствии с желаемым выходным током.
Если мы посмотрим на лист данных продукта, мы увидим диаграмму, где вертикальная ось представляет собой выходной ток (ток коллектора), а горизонтальная ось-это входное напряжение (напряжение коллекционера-эмиттер). Ток коллекционера варьируется в зависимости от интенсивности светодиодного света, поэтому примените напряжение в соответствии с желаемым выходным током.
Тем не менее, вы можете подумать, что выходной ток, рассчитанный здесь, удивительно мал. Это текущее значение, которое все еще может быть надежно выводится после учета ухудшения светодиода с течением времени, поэтому оно меньше максимального рейтинга.
Напротив, есть случаи, когда выходной ток не большой. Поэтому при выборе OptoCoupler обязательно внимательно проверяйте «выходной ток» и выберите продукт, который его соответствует.
③ Максимальный ток
Максимальный ток проводимости - это максимальное значение тока, которое Optocoupler может выдержать при проведении. Опять же, мы должны убедиться, что мы знаем, какой выход необходим проект и какова входного напряжения, прежде чем мы купим. Убедитесь, что максимальное значение и используемый ток не являются ограничениями, но есть некоторый маржа.
④ Правильно установите фотокуплер
Выбрав правильный Optocoupler, давайте использовать его в реальном проекте. Сама установка проста, просто подключите клеммы, подключенные к каждой входной боковой схеме и выходной боковой цепи. Тем не менее, следует заботиться не для разочарования входной стороны и выходной стороны. Поэтому вы также должны проверить символы в таблице данных, чтобы вы не обнаружили, что фотоэлектрическая муфт -нога неверна после рисования платы PCB.
Время сообщения: 29-2023 июля