광학 신호를 매체로 사용하는 회로를 연결하는 OptoCouplers는 내구성 및 단열성과 같은 다양한 다양성 및 신뢰성으로 인해 음향, 의학 및 산업과 같이 높은 정밀도가 없어지는 영역에서 활성화 된 요소입니다.
그러나 언제 그리고 어떤 상황에서 optocoupler는 작동하며 그 뒤에있는 원칙은 무엇입니까? 또는 자신의 전자 공사에서 실제로 PhotoCoupler를 사용하면 선택하고 사용하는 방법을 모를 수 있습니다. OptoCoupler는 종종 "Phototransistor"및 "Photodiode"와 혼동되기 때문입니다. 따라서이 기사에서는 포토 커 커플러가 소개됩니다.
포토 커 커플러 란 무엇입니까?
OptoCoupler는 어원이 광학 인 전자 구성 요소입니다.
커플러는“빛과 커플 링”을 의미합니다. 때때로 Optocoupler, 광학 아이 단자, 광학 절연 등으로도 알려져 있습니다. 광 방출 요소 및 조명 수신 요소로 구성되며 입력 측면 회로 및 출력 측면 회로를 광학 신호를 통해 연결합니다. 이 회로 사이에는 전기적으로 연결되지 않습니다. 즉, 단열 상태에서는 전기적으로 연결되지 않습니다. 따라서 입력과 출력 사이의 회로 연결은 분리되어 있으며 신호 만 전송됩니다. 입력과 출력 사이의 높은 전압 절연으로 입력 및 출력 전압 레벨이 상당히 다른 회로를 안전하게 연결합니다.
또한이 광 신호를 전송하거나 차단함으로써 스위치 역할을합니다. 상세한 원리와 메커니즘은 나중에 설명 될 것이지만, 포토 커 커플러의 빛 방출 요소는 LED (Light Emitting Diode)입니다.
1960 년대부터 1970 년대까지 LED가 발명되고 기술 발전이 중요했을 때광전자붐이되었습니다. 그 당시에는 다양합니다광학 장치발명되었고 광전자 커플러가 그 중 하나였습니다. 그 후, 광전자는 우리의 삶에 빠르게 침투했습니다.
① 원칙/메커니즘
OptoCoupler의 원리는 광 방출 요소가 입력 전기 신호를 빛으로 변환하고, 가벼운 전기 요소가 전기 전기 신호를 출력 측면 회로로 전송한다는 것입니다. 광 방출 요소와 빛의 수신 요소는 외부 조명 블록 내부에 있으며, 두 사람은 빛을 전달하기 위해 서로 반대쪽에 있습니다.
광 방출 요소에 사용되는 반도체는 LED (광 방출 다이오드)입니다. 반면에, 사용 환경, 외부 크기, 가격 등에 따라 광수 장치에 사용되는 많은 종류의 반도체가 있지만 일반적으로 가장 일반적으로 사용되는 것은 광자력입니다.
작동하지 않을 때는 광 전환기가 일반 반도체가하는 전류가 거의 없습니다. 광 심각한 사고가 발생할 때, 광 변속기는 P- 타입 반도체 및 N 형 반도체의 표면에 광전자력을 생성하고, N- 타입 반도체의 구멍은 P 영역으로 유입되며, P 영역의 유리 전자 반도체는 N 영역으로 흐르고 전류가 흐릅니다.
광 변환기는 포토 다이오드만큼 반응이 좋지 않지만, 출력을 입력 신호의 수백 ~ 1,000 배로 증폭시키는 효과가 있습니다 (내부 전기장으로 인해). 따라서, 그들은 약한 신호를 픽업 할 수있을 정도로 민감합니다. 이는 이점이 있습니다.
실제로, 우리가 보는 "라이트 차단제"는 동일한 원리와 메커니즘을 가진 전자 장치입니다.
그러나, 광 방해자는 일반적으로 센서로 사용되며 광 방출 요소와 광수량 요소 사이에 광 블록 객체를 전달하여 역할을 수행합니다. 예를 들어, 자동 판매기 및 ATM에서 동전과 자금 모자를 감지하는 데 사용될 수 있습니다.
② 기능
Optocoupler는 빛을 통해 신호를 전달하기 때문에 입력 측과 출력 측 사이의 단열재는 주요 기능입니다. 높은 절연은 소음에 의해 쉽게 영향을받지 않지만 인접 회로 사이의 우발적 인 전류 흐름을 방지하여 안전 측면에서 매우 효과적입니다. 그리고 구조 자체는 비교적 간단하고 합리적입니다.
오랜 역사로 인해 다양한 제조업체의 풍부한 제품 라인업은 Optocouplers의 독특한 장점입니다. 물리적 접촉이 없기 때문에 부품 사이의 마모는 작고 수명이 더 길다. 반면에 LED가 시간이 지남에 따라 천천히 악화되기 때문에 빛나는 효율이 변동하기 쉽다는 특성도 있습니다.
특히 투명 플라스틱의 내부 구성 요소가 오랫동안 흐려지면 흐려지면 빛이 좋지 않을 수 있습니다. 그러나 어쨌든, 기계적 접촉의 접촉 접촉에 비해 수명이 너무 길다.
포토 트랜 서버는 일반적으로 광수 요오드보다 느리기 때문에 고속 통신에는 사용되지 않습니다. 그러나 일부 구성 요소는 출력 측에 증폭 회로가있어 속도를 높이기 때문에 이것은 단점이 아닙니다. 실제로 모든 전자 회로가 속도를 높일 필요는 없습니다.
③ 사용법
광전자 커플러주로 전환 작업에 사용됩니다. 회로는 스위치를 켜면 활력을 불어 넣을 것이지만, 위의 특성, 특히 단열 및 장수의 관점에서 볼 때 높은 신뢰성이 필요한 시나리오에 적합합니다. 예를 들어, 소음은 의료 전자 장치 및 오디오 장비/통신 장비의 적입니다.
모터 드라이브 시스템에도 사용됩니다. 모터의 이유는 속도가 구동 될 때 인버터에 의해 제어되지만 출력이 높기 때문에 노이즈를 생성하기 때문입니다. 이 노이즈는 모터 자체가 실패 할뿐만 아니라 주변 장치에 영향을 미치는 "지면"을 통해 흐릅니다. 특히, 배선이 긴 장비는이 높은 출력 소음을 선택하기 쉽기 때문에 공장에서 발생하면 큰 손실이 발생하고 때로는 심각한 사고가 발생합니다. 스위칭을 위해 고도로 단열 된 옵토 커플러를 사용함으로써 다른 회로 및 장치에 미치는 영향을 최소화 할 수 있습니다.
둘째, 옵토 커플러를 선택하고 사용하는 방법
제품 설계에 응용 프로그램을 위해 올바른 옵토 커플러를 사용하는 방법은 무엇입니까? 다음 마이크로 컨트롤러 개발 엔지니어는 옵토 커플러를 선택하고 사용하는 방법을 설명합니다.
① 항상 열리고 항상 닫습니다
포토 커플러의 두 가지 유형이 있습니다. 전압이 적용되지 않으면 스위치가 꺼져있는 유형, 전압이 적용될 때 스위치가 켜지는 유형 및 전압이 없을 때 스위치가 켜지는 유형입니다. 전압이 적용되면 적용하고 꺼집니다.
전자는 정상적으로 개방이라고하며 후자는 일반적으로 닫힙니다. 선택하는 방법, 먼저 필요한 회로에 따라 다릅니다.
② 출력 전류 및 적용된 전압을 점검하십시오
Photocoupplers는 신호를 증폭시키는 특성을 가지지 만 항상 전압과 전류를 통해 전압을 통과하지는 않습니다. 물론, 그것은 정격이지만, 원하는 출력 전류에 따라 입력 측에서 전압을 적용해야합니다.
제품 데이터 시트를 보면 세로 축이 출력 전류 (수집기 전류)이고 수평 축이 입력 전압 (수집기-이미 터 전압) 인 차트를 볼 수 있습니다. 수집기 전류는 LED 광도에 따라 변하므로 원하는 출력 전류에 따라 전압을 적용하십시오.
그러나 여기에서 계산 된 출력 전류가 놀랍게도 작다고 생각할 수도 있습니다. 이것은 시간이 지남에 따라 LED의 악화를 고려한 후에도 여전히 안정적으로 출력 할 수있는 현재 값이므로 최대 등급보다 적습니다.
반대로, 출력 전류가 크지 않은 경우가 있습니다. 따라서 OptoCoupler를 선택할 때 "출력 전류"를주의 깊게 확인하고 일치하는 제품을 선택하십시오.
③ 최대 전류
최대 전도 전류는 OptoCoupler가 수행 할 때 견딜 수있는 최대 전류 값입니다. 다시, 우리는 프로젝트에 필요한 출력의 양과 구매하기 전에 입력 전압이 무엇인지 알아야합니다. 최대 값과 사용 된 현재가 한계가 아니라 마진이 있는지 확인하십시오.
photocoupler를 올바르게 설정하십시오
올바른 optocoupler를 선택한 후 실제 프로젝트에서 사용해 봅시다. 설치 자체는 쉽습니다. 각 입력 측면 회로 및 출력 측면 회로에 연결된 단자를 연결하십시오. 그러나 입력 측면과 출력 측면을 비정형시키지 않도록주의를 기울여야합니다. 따라서 데이터 테이블의 기호를 확인하여 PCB 보드를 그린 후 광전 커플러 발이 잘못되었는지 확인하지 않아야합니다.
후 시간 : 7 월 -29-2023