"ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டர் - ஆப்டிகல் ரிசீவர்" ஜோடி நீண்ட காலமாக மின்னணுவியல் மற்றும் மின் பொறியியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ரிசீவர் மற்றும் டிரான்ஸ்மிட்டர் ஒரே உறையில் அமைந்திருக்கும் மற்றும் அவற்றுக்கிடையே ஒளியியல் தொடர்பு இருக்கும் ஒரு மின்னணு கூறு ஆப்டோகூப்ளர் அல்லது ஆப்டோகூப்ளர் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
உள்ளடக்கம்
ஆப்ட்ரான் வடிவமைப்பு
ஆப்ட்ரான்கள் ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டர் (உமிழ்ப்பான்), ஆப்டிகல் சேனல் மற்றும் ஆப்டிகல் ரிசீவர் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கும். ஃபோட்டோ டிரான்ஸ்மிட்டர் ஒரு மின் சமிக்ஞையை ஆப்டிகல் சிக்னலாக மாற்றுகிறது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் டிரான்ஸ்மிட்டர் ஒரு LED (ஆரம்ப மாதிரிகள் ஒளிரும் அல்லது நியான் பல்புகளைப் பயன்படுத்தியது). LED களின் பயன்பாடு கொள்கையற்றது, ஆனால் அவை அதிக நீடித்த மற்றும் நம்பகமானவை.
ஆப்டிகல் சிக்னல் ஆப்டிகல் சேனல் மூலம் ரிசீவருக்கு அனுப்பப்படுகிறது. சேனல் மூடப்படலாம் - டிரான்ஸ்மிட்டரால் உமிழப்படும் ஒளி ஆப்டோகப்ளரின் உடலுக்கு அப்பால் செல்லாதபோது. பின்னர் ரிசீவரால் உருவாக்கப்பட்ட சமிக்ஞை டிரான்ஸ்மிட்டரின் உள்ளீட்டில் உள்ள சமிக்ஞையுடன் ஒத்திசைக்கப்படுகிறது. இந்த சேனல்கள் காற்றில் நிரப்பப்படலாம் அல்லது ஒரு சிறப்பு ஒளியியல் கலவையால் நிரப்பப்படலாம். சேனல் இருக்கும் "நீண்ட" ஆப்டோகப்லர்களும் உள்ளன கண்ணாடி இழை.
உருவாக்கப்படும் கதிர்வீச்சு ரிசீவரை அடைவதற்கு முன்பு அடைப்பை விட்டு வெளியேறும் வகையில் ஆப்டோகூப்ளர் வடிவமைக்கப்பட்டிருந்தால், அது திறந்த சேனல் எனப்படும். ஒளிக்கற்றையின் பாதையில் உள்ள தடைகளைக் கண்டறிய இதைப் பயன்படுத்தலாம்.
ஃபோட்டோடெக்டர் ஆப்டிகல் சிக்னலை மீண்டும் மின் சமிக்ஞையாக மாற்றுகிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ரிசீவர்கள்:
- ஃபோட்டோடியோட்கள். பொதுவாக டிஜிட்டல் தொடர்பு வரிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவை ஒரு சிறிய நேரியல் பகுதியைக் கொண்டுள்ளன.
- போட்டோரெசிஸ்டர்கள். அவற்றின் அம்சம் பெறுநரின் இருவழி கடத்துத்திறன் ஆகும். மின்தடையின் மூலம் மின்னோட்டம் எந்த திசையிலும் செல்லலாம்.
- ஃபோட்டோட்ரான்சிஸ்டர்கள். அத்தகைய சாதனங்களின் ஒரு அம்சம், ஆப்டோ-டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் வெளியீட்டு சுற்று ஆகிய இரண்டிலும் டிரான்சிஸ்டர் மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் திறன் ஆகும். அவை நேரியல் மற்றும் டிஜிட்டல் முறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு தனி வகை ஆப்டோகூப்ளர்கள் என்பது ஃபீல்ட்-எஃபெக்ட் டிரான்சிஸ்டர்கள் இணையாக மாற்றப்பட்டவை. இந்த சாதனங்கள் அழைக்கப்படுகின்றன சாலிட் ஸ்டேட் ரிலேக்கள்.
- ஒளிக்கதிர்கள். இத்தகைய ஆப்டோகப்ளர்கள் அதிகரித்த வெளியீட்டு சக்தி மற்றும் மாறுதல் வேகத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அத்தகைய சாதனங்கள் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கூறுகளைக் கட்டுப்படுத்த வசதியானவை. இந்த சாதனங்களும் திட-நிலை ரிலேக்களின் வகையைச் சேர்ந்தவை.
Optocoupler microcircuits - ஒரு தொகுப்பில் ஆப்டோகப்ளர் வயரிங் கொண்ட ஆப்டோகப்ளர் அசெம்பிளிகள் - பரவலாகிவிட்டன. இத்தகைய ஆப்டோகூப்ளர்கள் மாறுதல் சாதனங்களாகவும் பிற நோக்கங்களுக்காகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்
ஆப்டிகல் சாதனங்களில் குறிப்பிடப்பட்ட முதல் நன்மை இயந்திர பாகங்கள் இல்லாதது. இதன் பொருள், செயல்பாட்டின் போது மின் இயந்திர ரிலேக்களைப் போல உராய்வு, தேய்மானம், ஸ்பார்க்கிங் தொடர்புகள் இல்லை. சிக்னல் கால்வனிக் தனிமைப்படுத்தலுக்கான பிற சாதனங்களைப் போலல்லாமல் (மின்மாற்றிகள், முதலியன) ஆப்டோகூப்ளர்கள் நேரடி மின்னோட்டம் உட்பட மிகக் குறைந்த அதிர்வெண்களில் செயல்பட முடியும்.
கூடுதலாக, ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்திகளின் நன்மை, உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கு இடையே உள்ள மிகக் குறைந்த கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டல் இணைப்பு ஆகும்.இது துடிப்பு மற்றும் உயர் அதிர்வெண் குறுக்கீடு பரிமாற்றத்தின் நிகழ்தகவை குறைக்கிறது. உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கு இடையில் இயந்திர மற்றும் மின் இணைப்பு இல்லாதது தொடர்பு இல்லாத கட்டுப்பாடு மற்றும் மாறுதல் சுற்றுகளை உருவாக்குவதற்கு பல்வேறு தொழில்நுட்ப தீர்வுகளை வழங்குகிறது.
நிஜ-உலக வடிவமைப்புகள் மின்னழுத்தம் மற்றும் உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கான மின்னோட்டத்தில் மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருந்தாலும், இந்த குணாதிசயங்களை அதிகரிப்பதற்கு அடிப்படைக் கோட்பாட்டுத் தடைகள் எதுவும் இல்லை. எந்தவொரு பயன்பாட்டிற்கும் ஏற்றவாறு ஆப்டோகூப்ளர்களை உருவாக்க இது அனுமதிக்கிறது.
ஆப்டோகூப்ளர்களின் தீமைகள் ஒரு-வழி சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தை உள்ளடக்கியது - ஃபோட்டோடெக்டரிலிருந்து மீண்டும் டிரான்ஸ்மிட்டருக்கு ஆப்டிகல் சிக்னலை அனுப்ப முடியாது. டிரான்ஸ்மிட்டர் சிக்னலுடன் ரிசீவர் சர்க்யூட்டின் பதிலைப் பொருத்த பின்னூட்ட வளையத்தை ஒழுங்கமைப்பதை இது கடினமாக்குகிறது.
பெறும் பகுதியின் பிரதிபலிப்பு டிரான்ஸ்மிட்டர் கதிர்வீச்சை மாற்றுவதன் மூலம் மட்டுமல்லாமல், சேனலின் நிலையை பாதிக்கலாம் (வெளிநாட்டு பொருட்களின் தோற்றம், சேனல் ஊடகத்தின் ஒளியியல் பண்புகளில் மாற்றங்கள் போன்றவை). இத்தகைய செல்வாக்கு மின்சாரம் அல்லாத இயல்புடையதாக இருக்கலாம். இது ஆப்டோகூப்ளர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை விரிவுபடுத்துகிறது. வெளிப்புற மின்காந்த புலங்களுக்கு உணர்திறன் இல்லாதது அதிக இரைச்சல் நோய் எதிர்ப்பு சக்தியுடன் தரவு சேனல்களை உருவாக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.
ஆப்ட்ரான்களின் முக்கிய தீமை சிக்னலின் இரட்டை மாற்றத்தில் சமிக்ஞை இழப்புகளுடன் தொடர்புடைய குறைந்த ஆற்றல் திறன் ஆகும். அதிக உள்ளார்ந்த இரைச்சல் அளவும் ஒரு குறைபாடு என்று கருதப்படுகிறது. இது ஆப்டோகூப்ளர்களின் உணர்திறனைக் குறைக்கிறது மற்றும் பலவீனமான சமிக்ஞைகள் தேவைப்படும் இடங்களில் அவற்றின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
ஆப்டோகூப்ளர்களைப் பயன்படுத்தும் போது, அவற்றின் அளவுருக்களில் வெப்பநிலையின் செல்வாக்கைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம் - இது குறிப்பிடத்தக்கது.கூடுதலாக, ஆப்டோகூப்ளர்களின் தீமைகள் செயல்பாட்டின் போது உறுப்புகளின் குறிப்பிடத்தக்க சீரழிவு மற்றும் ஒரு தொகுப்பில் வெவ்வேறு குறைக்கடத்தி பொருட்களின் பயன்பாட்டுடன் தொடர்புடைய உற்பத்தியில் ஒரு குறிப்பிட்ட தொழில்நுட்ப பற்றாக்குறை ஆகியவை அடங்கும்.
Optocoupler பண்புகள்
Optocoupler அளவுருக்கள் இரண்டு வகைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளன:
- ஒரு சமிக்ஞையை கடத்த சாதனத்தின் பண்புகளை வகைப்படுத்துதல்;
- உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு இடையே துண்டிப்பதை வகைப்படுத்துகிறது.
முதல் வகை தற்போதைய பரிமாற்ற குணகம் ஆகும். இது LED இன் உமிழ்வு, பெறுநரின் உணர்திறன் மற்றும் ஆப்டிகல் சேனலின் பண்புகளைப் பொறுத்தது. இந்த குணகம் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தின் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தின் விகிதத்திற்கு சமம் மற்றும் பெரும்பாலான வகையான ஆப்டோகப்ளர்களுக்கு 0.005 ... 0.2 ஆகும். டிரான்சிஸ்டர் கூறுகள் 1 வரை பரிமாற்ற குணகம் கொண்டவை.
ஒரு ஆப்டோகப்ளரை ஒரு quadrupole என்று நாம் கருதினால், அதன் உள்ளீட்டு பண்பு முழுமையாக வோல்ட்மீட்டரால் (LED) தீர்மானிக்கப்படுகிறது, மேலும் வெளியீட்டு பண்பு பெறுநரின் பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. உள்ளீட்டு பண்பு பொதுவாக நேரியல் அல்ல, ஆனால் சில வகையான ஆப்டோகப்லர்கள் நேரியல் பிரிவுகளைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு நல்ல நேரியல் ஒரு டயோட் ஆப்டோகப்ளரின் WAV இன் ஒரு பகுதியைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் இந்த பகுதி மிகப் பெரியதாக இல்லை.
மின்தடை கூறுகள் இருண்ட எதிர்ப்பின் (பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமான உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தில்) ஒளி எதிர்ப்பின் விகிதத்தால் மதிப்பிடப்படுகின்றன. தைரிஸ்டர் ஆப்டோகூப்ளர்களுக்கு ஒரு முக்கியமான பண்பு திறந்த நிலையில் குறைந்தபட்ச வைத்திருக்கும் மின்னோட்டமாகும். மிக உயர்ந்த இயக்க அதிர்வெண் ஒரு ஆப்டோகப்ளரின் ஒரு முக்கிய பண்பு ஆகும்.
கால்வனிக் தனிமைப்படுத்தலின் தரம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது:
- உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கு பயன்படுத்தப்படும் மிகப்பெரிய மின்னழுத்தம்;
- உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு இடையே மிகப்பெரிய மின்னழுத்தம்;
- உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு இடையே காப்பு எதிர்ப்பு;
- செயல்திறன் கொள்ளளவு.
கடைசி அளவுரு மின் உயர் அதிர்வெண் சமிக்ஞையின் திறனை உள்ளீட்டிலிருந்து வெளியீட்டிற்கு கசிந்து, ஆப்டிகல் சேனலைத் தவிர்த்து, மின்முனைகளுக்கு இடையிலான கொள்ளளவு மூலம் வகைப்படுத்துகிறது.
உள்ளீட்டு சுற்றுகளின் திறன்களை தீர்மானிக்க அளவுருக்கள் உள்ளன:
- உள்ளீடு லீட்களுக்குப் பயன்படுத்தக்கூடிய மிகப்பெரிய மின்னழுத்தம்;
- LED கையாளக்கூடிய மிகப்பெரிய மின்னோட்டம்;
- மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தில் LED முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி;
- தலைகீழ் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் - LED கையாளக்கூடிய தலைகீழ் துருவமுனைப்பு மின்னழுத்தம்.
வெளியீட்டு சுற்றுக்கு, இந்த பண்புகள் அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த வெளியீடு மற்றும் பூஜ்ஜிய உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தில் கசிவு மின்னோட்டமாக இருக்கும்.
ஆப்டோகூப்ளர்களுக்கான விண்ணப்பங்கள்
சில காரணங்களுக்காக (மின்சார பாதுகாப்பு, முதலியன) சிக்னல் மூலத்திற்கும் ரிசீவருக்கும் இடையில் துண்டிக்கப்பட வேண்டிய இடத்தில் மூடிய சேனலுடன் கூடிய ஆப்டோகப்லர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக, பின்னூட்ட சுற்றுகளில் மின் விநியோகங்களை மாற்றுதல் - சிக்னல் PSU இன் வெளியீட்டிலிருந்து எடுக்கப்பட்டது, உமிழும் உறுப்புக்கு வழங்கப்படுகிறது, இதன் பிரகாசம் மின்னழுத்த அளவைப் பொறுத்தது. வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்து ஒரு சமிக்ஞை பெறுநரிடமிருந்து எடுக்கப்பட்டு PWM கட்டுப்படுத்திக்கு வழங்கப்படுகிறது.
இரண்டு ஆப்டோகூப்ளர்களைக் கொண்ட கணினி பொதுத்துறை நிறுவனத்தின் திட்டம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. மேல் ஆப்டோகப்ளர் IC2 மின்னழுத்தத்தை உறுதிப்படுத்தும் பின்னூட்டத்தை உருவாக்குகிறது. குறைந்த IC3 தனித்த பயன்முறையில் இயங்குகிறது மற்றும் காத்திருப்பு மின்னழுத்தம் இருக்கும்போது PWM ICக்கு மின்சாரம் வழங்குகிறது.
சில நிலையான மின் இடைமுகங்களால் மூலத்திற்கும் பெறுநருக்கும் இடையே கால்வனிக் தனிமைப்படுத்தல் தேவைப்படுகிறது.
திறந்த சேனலைக் கொண்ட சாதனங்கள் ஏதேனும் பொருள்களைக் கண்டறிவதற்கான சென்சார்களை உருவாக்கப் பயன்படுகின்றன (அச்சுப்பொறியில் காகிதம் இருப்பது), வரம்பு சுவிட்சுகள், கவுண்டர்கள் (கன்வேயர் பெல்ட்டில் உள்ள பொருள்கள், மவுஸ் மேனிபுலேட்டர்களில் உள்ள பற்களின் எண்ணிக்கை) போன்றவை.
சாலிட் ஸ்டேட் ரிலேக்கள் வழக்கமான ரிலேகளைப் போலவே பயன்படுத்தப்படுகின்றன - சிக்னல்களை மாற்றுவதற்கு. ஆனால் அவற்றின் பெருக்கம் திறந்த நிலையில் சேனலின் உயர் எதிர்ப்பால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. திட-நிலை பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் (உயர்-சக்தி புலம்-விளைவு அல்லது IGBT டிரான்சிஸ்டர்கள்) உறுப்புகளுக்கான இயக்கிகளாகவும் அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஆப்ட்ரான் அரை நூற்றாண்டுக்கு முன்பு உருவாக்கப்பட்டது, ஆனால் அதன் பரவலான பயன்பாடு எல்.ஈ. இப்போது ஆப்டோகூப்ளர்களின் அனைத்து புதிய மாடல்களும் (பெரும்பாலும் அவற்றை அடிப்படையாகக் கொண்ட சில்லுகள்) உருவாக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் பயன்பாட்டுத் துறை விரிவடைகிறது.
தொடர்புடைய கட்டுரைகள்:
