একটি অপটোকপলার কি, এটি কিভাবে কাজ করে, এর প্রধান বৈশিষ্ট্য এবং এটি কোথায় ব্যবহার করা হয়

জোড়া "অপটিক্যাল ট্রান্সমিটার - অপটিক্যাল রিসিভার" দীর্ঘকাল ধরে ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। একটি ইলেকট্রনিক উপাদান যেখানে রিসিভার এবং ট্রান্সমিটার একই ঘেরে অবস্থিত এবং তাদের মধ্যে অপটিক্যাল যোগাযোগ রয়েছে তাকে অপটোকপলার বা অপটোকপলার বলে।

অপট্রন ডিজাইন

অপট্রন একটি অপটিক্যাল ট্রান্সমিটার (ইমিটার), একটি অপটিক্যাল চ্যানেল এবং একটি অপটিক্যাল রিসিভার নিয়ে গঠিত। ফটোট্রান্সমিটার একটি বৈদ্যুতিক সংকেতকে অপটিক্যাল সিগন্যালে রূপান্তরিত করে। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ট্রান্সমিটার হল একটি LED (প্রাথমিক মডেলে ভাস্বর বা নিয়ন বাল্ব ব্যবহৃত হয়)। LEDs ব্যবহার নীতিহীন, কিন্তু তারা আরো টেকসই এবং নির্ভরযোগ্য.

অপটিক্যাল সংকেত একটি অপটিক্যাল চ্যানেলের মাধ্যমে রিসিভারে প্রেরণ করা হয়। চ্যানেলটি বন্ধ করা যেতে পারে - যখন ট্রান্সমিটার দ্বারা নির্গত আলো অপটোকপলারের শরীরের বাইরে যায় না। তারপর রিসিভার দ্বারা উত্পন্ন সংকেতটি ট্রান্সমিটারের ইনপুটে সংকেতের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়। এই চ্যানেলগুলি বায়ু-ভরা বা একটি বিশেষ অপটিক্যাল যৌগ দিয়ে পূর্ণ হতে পারে। এছাড়াও "লং" অপটোকপলার রয়েছে যার মধ্যে চ্যানেলটি রয়েছে ফাইবার অপটিক.

যদি অপটোকপলারটি এমনভাবে ডিজাইন করা হয় যাতে উৎপন্ন বিকিরণ রিসিভারে পৌঁছানোর আগে ঘের ছেড়ে চলে যায়, এটিকে একটি খোলা চ্যানেল বলা হয়। এটি আলোর রশ্মির পথে বাধা সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ফটোডিটেক্টর অপটিক্যাল সিগন্যালকে আবার বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে। সর্বাধিক ব্যবহৃত রিসিভার হল:

1. ফটোডিওডস। সাধারণত ডিজিটাল যোগাযোগ লাইনে ব্যবহৃত হয়। তাদের একটি ছোট রৈখিক বিভাগ আছে।
2. ফটোরেসিস্টর। তাদের বৈশিষ্ট্য হল রিসিভারের দ্বিমুখী পরিবাহিতা। রোধের মাধ্যমে কারেন্ট যে কোন দিকে যেতে পারে।
3. ফটোট্রান্সিস্টর। এই ধরনের ডিভাইসগুলির একটি বৈশিষ্ট্য হল অপ্টো-ট্রানজিস্টর এবং আউটপুট সার্কিট উভয়ের মাধ্যমে ট্রানজিস্টর কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা। এগুলি লিনিয়ার এবং ডিজিটাল উভয় মোডে ব্যবহৃত হয়। ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির সাথে সমান্তরালভাবে সুইচ করা একটি পৃথক ধরনের অপটোকপলার। এই ডিভাইসগুলি বলা হয় সলিড স্টেট রিলে.
4. ফটোথাইরিস্টরস। এই ধরনের optocouplers বর্ধিত আউটপুট শক্তি এবং স্যুইচিং গতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, এই ধরনের ডিভাইসগুলি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স উপাদান নিয়ন্ত্রণের জন্য সুবিধাজনক। এই ডিভাইসগুলিও সলিড-স্টেট রিলে বিভাগের অন্তর্গত।

Optocoupler microcircuits - একটি প্যাকেজে অপটোকপলার ওয়্যারিং সহ অপটোকপলার সমাবেশগুলি - ব্যাপক হয়ে উঠেছে। এই ধরনের অপটোকপলারগুলি স্যুইচিং ডিভাইস হিসাবে এবং অন্যান্য উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়।

সুবিধাগুলি এবং অসুবিধাগুলি

অপটিক্যাল ডিভাইসে উল্লেখ করা প্রথম সুবিধা হল যান্ত্রিক অংশের অনুপস্থিতি। এর অর্থ হ'ল অপারেশন চলাকালীন ইলেক্ট্রোমেকানিকাল রিলেগুলির মতো কোনও ঘর্ষণ, পরিধান এবং টিয়ার, স্পার্কিং পরিচিতি নেই। সিগন্যাল গ্যালভানিক আইসোলেশন (ট্রান্সফরমার, ইত্যাদি) জন্য অন্যান্য ডিভাইসের বিপরীতে অপটোকপলারগুলি সরাসরি কারেন্ট সহ খুব কম ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করতে পারে।

উপরন্তু, অপটিক্যাল আইসোলেটরগুলির সুবিধা হল ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে খুব কম ক্যাপাসিটিভ এবং ইনডাকটিভ কাপলিং।এটি পালস এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হস্তক্ষেপের সংক্রমণের সম্ভাবনা হ্রাস করে। ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক সংযোগের অনুপস্থিতি অ-যোগাযোগ নিয়ন্ত্রণ এবং স্যুইচিং সার্কিট তৈরির জন্য বিভিন্ন প্রযুক্তিগত সমাধান প্রদান করে।

যদিও বাস্তব-বিশ্বের ডিজাইনগুলি ইনপুট এবং আউটপুটের জন্য ভোল্টেজ এবং কারেন্টে সীমিত, তবে এই বৈশিষ্ট্যগুলি বাড়ানোর জন্য কোনও মৌলিক তাত্ত্বিক বাধা নেই। এটি প্রায় যেকোনো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অপ্টোকপলার তৈরি করতে দেয়।

অপটোকপলারগুলির অসুবিধাগুলির মধ্যে একমুখী সংকেত সংক্রমণ অন্তর্ভুক্ত - আপনি ফটোডিটেক্টর থেকে ট্রান্সমিটারে একটি অপটিক্যাল সংকেত প্রেরণ করতে পারবেন না। এটি ট্রান্সমিটার সিগন্যালে রিসিভার সার্কিটের প্রতিক্রিয়ার সাথে মেলে একটি প্রতিক্রিয়া লুপ সংগঠিত করা কঠিন করে তোলে।

প্রাপ্ত অংশের প্রতিক্রিয়া শুধুমাত্র ট্রান্সমিটার বিকিরণ পরিবর্তন করে নয়, চ্যানেলের অবস্থাকে প্রভাবিত করে (বিদেশী বস্তুর চেহারা, চ্যানেল মাধ্যমের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন ইত্যাদি) দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। এই ধরনের প্রভাব অ বৈদ্যুতিক প্রকৃতির হতে পারে। এটি অপটোকপলার ব্যবহারের সম্ভাবনাকে প্রসারিত করে। বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের প্রতি সংবেদনশীলতা আপনাকে উচ্চ শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ ডেটা চ্যানেল তৈরি করতে দেয়।

অপট্রনগুলির প্রধান অসুবিধার মধ্যে রয়েছে সংকেতের দ্বিগুণ রূপান্তরে সংকেত ক্ষতির সাথে যুক্ত কম শক্তি দক্ষতা। এছাড়াও একটি অসুবিধা হিসাবে বিবেচনা করা হয় উচ্চ অভ্যন্তরীণ শব্দ স্তর। এটি অপটোকপলারের সংবেদনশীলতা হ্রাস করে এবং যেখানে দুর্বল সংকেত প্রয়োজন সেখানে তাদের প্রয়োগ সীমিত করে।

Optocouplers ব্যবহার করার সময় তাদের পরামিতিগুলিতে তাপমাত্রার প্রভাব বিবেচনা করা প্রয়োজন - এটি উল্লেখযোগ্য।এছাড়াও, অপটোকপলারগুলির অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে অপারেশন চলাকালীন উপাদানগুলির একটি লক্ষণীয় অবক্ষয় এবং একটি প্যাকেজে বিভিন্ন সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ ব্যবহারের সাথে যুক্ত উত্পাদনে প্রযুক্তির একটি নির্দিষ্ট অভাব।

অপটোকপলার বৈশিষ্ট্য

Optocoupler পরামিতি দুটি বিভাগে বিভক্ত করা হয়:

• একটি সংকেত প্রেরণ করার জন্য ডিভাইসের বৈশিষ্ট্যগুলি চিহ্নিত করা;
• ইনপুট এবং আউটপুট মধ্যে decoupling বৈশিষ্ট্য.

প্রথম বিভাগটি বর্তমান স্থানান্তর সহগ। এটি LED এর নির্গততা, রিসিভারের সংবেদনশীলতা এবং অপটিক্যাল চ্যানেলের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। এই সহগটি আউটপুট কারেন্ট থেকে ইনপুট কারেন্টের অনুপাতের সমান এবং বেশিরভাগ ধরণের অপটোকপলারের জন্য 0.005 ... 0.2। ট্রানজিস্টর উপাদানগুলির স্থানান্তর সহগ 1 পর্যন্ত থাকে।

যদি আমরা একটি অপটোকপলারকে কোয়াড্রপোল হিসাবে বিবেচনা করি, তবে এর ইনপুট বৈশিষ্ট্য সম্পূর্ণরূপে ভোল্টমিটার (এলইডি) দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং আউটপুট বৈশিষ্ট্যটি রিসিভারের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। সাধারণভাবে ইনপুট বৈশিষ্ট্য অরৈখিক, কিন্তু কিছু ধরনের অপটোকপলারের রৈখিক বিভাগ থাকে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ভাল রৈখিকতার একটি ডায়োড অপটোকপ্লারের WAV এর একটি অংশ রয়েছে, তবে এই বিভাগটি খুব বড় নয়।

রোধকারী উপাদানগুলিকে অন্ধকার প্রতিরোধের অনুপাত দ্বারাও মূল্যায়ন করা হয় (শূন্যের সমান ইনপুট কারেন্টে) আলোর প্রতিরোধের সাথে। থাইরিস্টর অপটোকপলারদের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল খোলা অবস্থায় ন্যূনতম ধারণ করা বর্তমান। সর্বোচ্চ অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিও একটি অপটোকপলারের একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য।

গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতার গুণমান দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:

• ইনপুট এবং আউটপুটে সর্বাধিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়;
• ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে সর্বাধিক ভোল্টেজ;
• ইনপুট এবং আউটপুট মধ্যে অন্তরণ প্রতিরোধের;
• থ্রুপুট ক্যাপাসিট্যান্স।

শেষ প্যারামিটারটি বৈদ্যুতিক উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালটির ইনপুট থেকে আউটপুটে ফুটো হওয়ার ক্ষমতাকে চিহ্নিত করে, অপটিক্যাল চ্যানেলকে বাইপাস করে, ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে ক্যাপাসিট্যান্সের মাধ্যমে।

ইনপুট সার্কিটের ক্ষমতা নির্ধারণের জন্য পরামিতি রয়েছে:

• সর্বাধিক ভোল্টেজ যা ইনপুট লিডগুলিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে;
• LED হ্যান্ডেল করতে পারে বৃহত্তম বর্তমান;
• রেট করা বর্তমান এ LED জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ;
• বিপরীত ইনপুট ভোল্টেজ - বিপরীত পোলারিটি ভোল্টেজ যা LED পরিচালনা করতে পারে।

আউটপুট সার্কিটের জন্য, এই বৈশিষ্ট্যগুলি হবে সর্বোচ্চ অনুমোদিত কারেন্ট এবং ভোল্টেজ আউটপুট এবং শূন্য ইনপুট কারেন্টে লিকেজ কারেন্ট।

Optocouplers জন্য আবেদন

একটি বন্ধ চ্যানেল সহ অপটোকপলার ব্যবহার করা হয় যেখানে কিছু কারণে (বৈদ্যুতিক নিরাপত্তা, ইত্যাদি) সংকেত উৎস এবং রিসিভারের মধ্যে একটি ডিকপলিং প্রয়োজন হয়। উদাহরণস্বরূপ, ফিডব্যাক সার্কিটগুলিতে পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচিং এর - সিগন্যালটি PSU এর আউটপুট থেকে নেওয়া হয়, নির্গত উপাদানকে খাওয়ানো হয়, যার উজ্জ্বলতা ভোল্টেজ স্তরের উপর নির্ভর করে। আউটপুট ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে একটি সংকেত রিসিভার থেকে নেওয়া হয় এবং PWM কন্ট্রোলারে খাওয়ানো হয়।

দুটি অপটোকপলার সহ একটি কম্পিউটার PSU এর একটি পরিকল্পিত চিত্রে দেখানো হয়েছে। উপরের optocoupler IC2 একটি ভোল্টেজ স্থিতিশীল প্রতিক্রিয়া তৈরি করে। নিম্ন IC3 পৃথক মোডে কাজ করে এবং যখন স্ট্যান্ডবাই ভোল্টেজ থাকে তখন PWM IC-তে শক্তি সরবরাহ করে।

কিছু স্ট্যান্ডার্ড বৈদ্যুতিক ইন্টারফেসের জন্য উৎস এবং রিসিভারের মধ্যে গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতাও প্রয়োজন।

একটি খোলা চ্যানেল সহ ডিভাইসগুলি যে কোনও বস্তু (প্রিন্টারে কাগজের উপস্থিতি), সীমাবদ্ধ সুইচ, কাউন্টার (পরিবাহক বেল্টের বস্তু, মাউস ম্যানিপুলেটরে গিয়ার দাঁতের সংখ্যা) ইত্যাদি সনাক্ত করার জন্য সেন্সর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

সলিড স্টেট রিলেগুলি প্রচলিত রিলেগুলির মতোই ব্যবহার করা হয় - সংকেত পরিবর্তন করার জন্য। কিন্তু তাদের বিস্তার খোলা অবস্থায় চ্যানেলের উচ্চ প্রতিরোধের দ্বারা সীমাবদ্ধ। এগুলি সলিড-স্টেট পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের উপাদানগুলির ড্রাইভার হিসাবেও ব্যবহৃত হয় (উচ্চ শক্তির ফিল্ড-ইফেক্ট বা IGBT ট্রানজিস্টর)।

অপট্রনটি অর্ধ শতাব্দী আগে তৈরি হয়েছিল, কিন্তু এলইডি উপলব্ধ এবং সস্তা হওয়ার পরে এর ব্যাপক ব্যবহার শুরু হয়েছিল। এখন অপটোকপলারের সমস্ত নতুন মডেল (বেশিরভাগই তাদের উপর ভিত্তি করে চিপ) তৈরি করা হচ্ছে, এবং তাদের প্রয়োগের ক্ষেত্রটি কেবল প্রসারিত হচ্ছে।

সম্পরকিত প্রবন্ধ: