ஆப்டிகல் இணைப்பிகள் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாடுகள்

ஆப்டோகூப்ளரின் கருத்து, ஆப்டோகூப்ளர்களின் வகைகள்.

ஒரு ஆப்டோகப்ளர் (அல்லது ஆப்டோகூப்ளர், இது சமீபத்தில் அழைக்கப்படத் தொடங்கியது) கட்டமைப்பு ரீதியாக இரண்டு கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒரு உமிழ்ப்பான் மற்றும் ஒரு ஃபோட்டோடெக்டர், ஒரு விதியாக, ஒரு பொதுவான சீல் செய்யப்பட்ட வீட்டில் ஒன்றுபட்டது.

பல வகையான ஆப்டோகப்லர்கள் உள்ளன: மின்தடை, டையோடு, டிரான்சிஸ்டர், தைரிஸ்டர். இந்த பெயர்கள் ஃபோட்டோடெக்டரின் வகையைக் குறிக்கின்றன. ஒரு உமிழ்ப்பாளராக, 0.9 … 1.2 மைக்ரான் வரம்பில் அலைநீளம் கொண்ட செமிகண்டக்டர் அகச்சிவப்பு LED பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சிவப்பு எல்.ஈ.டி, எலக்ட்ரோலுமினசென்ட் உமிழ்ப்பான்கள் மற்றும் மினியேச்சர் ஒளிரும் விளக்குகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சிக்னல் சுற்றுகளுக்கு இடையே கால்வனிக் தனிமைப்படுத்தலை வழங்குவதே ஆப்டோகூப்ளர்களின் முக்கிய நோக்கம். இதன் அடிப்படையில், இந்த சாதனங்களின் செயல்பாட்டின் பொதுவான கொள்கை, ஃபோட்டோடெக்டர்களில் வேறுபாடு இருந்தபோதிலும், ஒரே மாதிரியாகக் கருதப்படலாம்: உமிழ்ப்பாளருக்கு வரும் உள்ளீட்டு மின் சமிக்ஞை ஒரு ஒளி ஃப்ளக்ஸ் ஆக மாற்றப்படுகிறது, இது ஃபோட்டோடெக்டரில் செயல்படுகிறது, அதன் கடத்துத்திறனை மாற்றுகிறது. .

போட்டோடெக்டர் என்றால் ஒளிக்கதிர், அதன் ஒளி எதிர்ப்பானது ஃபோட்டோட்ரான்சிஸ்டர் என்றால் அசல் (இருண்ட) எதிர்ப்பை விட ஆயிரக்கணக்கான மடங்கு குறைவாக மாறும் - அதன் அடித்தளத்தின் கதிர்வீச்சு அடித்தளத்தில் மின்னோட்டம் பயன்படுத்தப்படும் போது அதே விளைவை உருவாக்குகிறது. வழக்கமான டிரான்சிஸ்டர்மற்றும் திறக்கிறது.

இதன் விளைவாக, ஆப்டோகூப்ளரின் வெளியீட்டில் ஒரு சமிக்ஞை உருவாகிறது, இது பொதுவாக உள்ளீட்டின் வடிவத்திற்கு ஒத்ததாக இருக்காது, மேலும் உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு சுற்றுகள் கால்வனியாக இணைக்கப்படவில்லை. ஆப்டோகூப்ளரின் உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு சுற்றுகளுக்கு இடையில் ஒரு மின்சாரம் வலுவான வெளிப்படையான மின்கடத்தா நிறை (பொதுவாக ஒரு கரிம பாலிமர்) வைக்கப்படுகிறது, இதன் எதிர்ப்பு 10 ^ 9 ... 10 ^ 12 ஓம் அடையும்.

தற்போதைய குறைக்கடத்தி சாதன பதவி அமைப்பின் அடிப்படையில் தொழில்துறையில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆப்டோகூப்ளர்கள் பெயரிடப்படுகின்றன.

ஆப்டோகூப்ளர் (A) என்ற பெயரின் முதல் எழுத்து உமிழ்ப்பாளரின் தொடக்கப் பொருளைக் குறிக்கிறது - காலியம் ஆர்சனைடு அல்லது காலியம்-அலுமினியம்-ஆர்சனிக் ஆகியவற்றின் திடமான தீர்வு, இரண்டாவது (O) என்பது துணைப்பிரிவு - ஆப்டோகப்ளர்; மூன்றாவது சாதனம் எந்த வகையைச் சேர்ந்தது என்பதைக் காட்டுகிறது: பி - மின்தடையம், டி - டையோடு, டி - டிரான்சிஸ்டர், ஒய் - தைரிஸ்டர். அடுத்தது எண்கள், அதாவது வளர்ச்சியின் எண்ணிக்கை, மற்றும் ஒரு கடிதம் - இது அல்லது அந்த வகை குழு.

Optocoupler சாதனம்

உமிழ்ப்பான் - ஒரு unwrapped LED - பொதுவாக உலோக பெட்டியின் மேல் பகுதியில் வைக்கப்படுகிறது, மற்றும் கீழ் பகுதியில், ஒரு படிக வைத்திருப்பவர் மீது, ஒரு வலுவூட்டப்பட்ட சிலிக்கான் photodetector உள்ளது, எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு photothyristor. LED மற்றும் photothyristor இடையே உள்ள முழு இடைவெளியும் ஒரு திடப்படுத்தும் வெளிப்படையான வெகுஜனத்தால் நிரப்பப்படுகிறது. இந்த நிரப்புதல் ஒரு அடுக்குடன் மூடப்பட்டிருக்கும், இது ஒளி கதிர்களை உள்நோக்கி பிரதிபலிக்கிறது, இது வேலை செய்யும் பகுதிக்கு வெளியே ஒளி சிதறுவதைத் தடுக்கிறது.

விவரிக்கப்பட்ட மின்தடை ஆப்டிகல் கப்ளரில் இருந்து சற்று வித்தியாசமான வடிவமைப்பு... இங்கு உலோக உடலின் மேல் பகுதியில் ஒளிரும் இழையுடன் கூடிய ஒரு மினியேச்சர் விளக்கும், கீழ் பகுதியில் காட்மியம் செலினியத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒளிச்சேர்க்கை நிறுவப்பட்டுள்ளது.

ஃபோட்டோரெசிஸ்டர் ஒரு மெல்லிய சிட்டல் தளத்தில் தனித்தனியாக தயாரிக்கப்படுகிறது. காட்மியம் செலினைடு என்ற செமிகண்டக்டிங் பொருளின் படம் அதன் மீது தெளிக்கப்படுகிறது, அதன் பிறகு கடத்தும் பொருளால் செய்யப்பட்ட மின்முனைகள் (எ.கா. அலுமினியம்) உருவாகின்றன. வெளியீட்டு கம்பிகள் மின்முனைகளுக்கு பற்றவைக்கப்படுகின்றன. விளக்குக்கும் அடித்தளத்திற்கும் இடையே உள்ள உறுதியான இணைப்பு கடினமான வெளிப்படையான வெகுஜனத்தால் வழங்கப்படுகிறது.

ஆப்டோகப்ளர் கம்பிகளுக்கான வீட்டுத் துளைகள் கண்ணாடியால் நிரப்பப்பட்டுள்ளன. கவர் மற்றும் உடலின் அடிப்பகுதியின் இறுக்கமான இணைப்பு வெல்டிங் மூலம் உறுதி செய்யப்படுகிறது.

தைரிஸ்டர் ஆப்டோகப்ளரின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு (CVC) ஏறக்குறைய ஒற்றை ஒன்றின் அதே தைரிஸ்டர்… உள்ளீட்டு மின்னோட்டம் (I = 0 — இருண்ட குணாதிசயம்) இல்லாத நிலையில், ஃபோட்டோ தைரிஸ்டர் அதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தின் மிக உயர்ந்த மதிப்பில் மட்டுமே இயக்க முடியும் (800 ... 1000 V). அத்தகைய உயர் மின்னழுத்தத்தின் பயன்பாடு நடைமுறையில் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது என்பதால், இந்த வளைவு முற்றிலும் தத்துவார்த்த அர்த்தத்தை அளிக்கிறது.

ஃபோட்டோதைரிஸ்டருக்கு நேரடி இயக்க மின்னழுத்தம் (50 முதல் 400 V வரை, ஆப்டோகப்ளர் வகையைப் பொறுத்து) பயன்படுத்தப்பட்டால், ஒரு உள்ளீட்டு மின்னோட்டம் வழங்கப்பட்டால் மட்டுமே சாதனத்தை இயக்க முடியும், இது இப்போது ஓட்டும் ஒன்றாகும்.

ஆப்டோகப்ளரின் மாறுதல் வேகம் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தின் மதிப்பைப் பொறுத்தது. வழக்கமான மாறுதல் நேரங்கள் t = 5 ... 10 μs. ஒளிக்கதிர்களின் சந்திப்புகளில் சிறுபான்மை மின்னோட்ட கேரியர்களை மறுஉருவாக்கம் செய்யும் செயல்முறையுடன் ஆப்டோகூப்ளரின் டர்ன்-ஆஃப் நேரம் தொடர்புடையது மற்றும் பாயும் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தின் மதிப்பை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது.பயண நேரத்தின் உண்மையான மதிப்பு 10 … 50 μs வரம்பில் உள்ளது.

சுற்றுப்புற வெப்பநிலை 40 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் உயரும் போது ஃபோட்டோரெசிஸ்டர் ஆப்டோகப்ளரின் அதிகபட்ச மற்றும் இயக்க வெளியீட்டு மின்னோட்டம் கூர்மையாக குறைகிறது. இந்த ஆப்டோகப்ளரின் வெளியீட்டு எதிர்ப்பு 4 mA இன் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு வரை மாறாமல் இருக்கும், மேலும் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தில் மேலும் அதிகரிப்புடன் (ஒளிரும் விளக்கின் பிரகாசம் அதிகரிக்கத் தொடங்கும் போது) அது கூர்மையாக குறைகிறது.

மேலே விவரிக்கப்பட்டவற்றுடன் கூடுதலாக, திறந்த ஆப்டிகல் சேனல் என்று அழைக்கப்படும் ஆப்டோகூப்ளர்கள் உள்ளன ... இங்கே, ஒளிரும் ஒரு அகச்சிவப்பு LED, மற்றும் photodetector ஒரு photoresistor, photodiode அல்லது phototransistor ஆக இருக்கலாம். இந்த ஆப்டோகூப்லருக்கு இடையே உள்ள வித்தியாசம் என்னவென்றால், அதன் கதிர்வீச்சு வெளியேறி, சில வெளிப்புறப் பொருட்களால் பிரதிபலிக்கப்பட்டு, ஒளிக்கூப்லருக்கு, ஃபோட்டோடெக்டருக்குத் திரும்புகிறது. அத்தகைய ஆப்டோகப்ளரில், வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தால் கட்டுப்படுத்த முடியாது, ஆனால் வெளிப்புற பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்பின் நிலையை மாற்றுவதன் மூலம்.

திறந்த ஆப்டிகல் சேனல் ஆப்டோகூப்ளர்களில், உமிழ்ப்பான் மற்றும் ரிசீவரின் ஆப்டிகல் அச்சுகள் இணையாக அல்லது சிறிய கோணத்தில் இருக்கும். கோஆக்சியல் ஆப்டிகல் அச்சுகள் கொண்ட இத்தகைய ஆப்டோகூப்ளர்களின் வடிவமைப்புகள் உள்ளன. இத்தகைய சாதனங்கள் ஆப்டோகூப்ளர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

ஓட்ரான்களின் பயன்பாடு

தற்போது, ​​ஆப்டோகப்லர்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, குறிப்பாக மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் லாஜிக் பிளாக்குகளை ஆக்சுவேட்டர்களுடன் (ரிலேக்கள், எலக்ட்ரிக் மோட்டார்கள், கான்டாக்டர்கள் போன்றவை) இணைக்கவும், அதே போல் கால்வனிக் தனிமைப்படுத்தல், நிலையான மற்றும் மெதுவாக மாறும் பண்பேற்றம் தேவைப்படும் லாஜிக் பிளாக்குகளுக்கு இடையே தொடர்பு கொள்ளவும். மின்னழுத்தங்கள், மாற்றம் செவ்வக பருப்பு வகைகள் சைனூசாய்டல் அலைவுகளில், சக்திவாய்ந்த விளக்குகளின் கட்டுப்பாடு மற்றும் உயர் மின்னழுத்தத்தின் குறிகாட்டிகள்.