OPTOCOUPLERS VEYA OPTOISOLATORS, DC sinyalinin ve diğer verilerin iki devre aşaması boyunca verimli bir şekilde iletilmesini sağlayan ve aynı zamanda aralarında mükemmel bir elektrik izolasyonu seviyesini koruyan cihazlardır.
Optokuplörler, bir elektrik sinyalinin iki devre aşaması boyunca gönderilmesi gerektiğinde, ancak aşamalar arasında aşırı derecede elektriksel izolasyonla özellikle yararlı hale gelir.
Optocoupling cihazları, iki devre arasında mantık seviyesi geçişleri olarak çalışır, entegre devreler arasında gürültü aktarımını engelleme, mantık seviyelerini yüksek voltajlı AC hattından izole etme ve toprak döngülerini ortadan kaldırma yeteneğine sahiptir.
Optokuplörler etkili bir yedek haline gelir röleler için ve dijital devrelerin aşamalarını arayüzlemek için transformatörler için.
Ek olarak, Optocoupler frekans tepkisi analog devrelerde karşılaştırılamaz olduğunu kanıtladı.
Optocoupler İç Yapı
Dahili olarak bir optokuplör bir kızılötesi veya IR yayıcı LED içerir (normalde galyum arsenit kullanılarak oluşturulur). Bu IR LED, genellikle bir foto-transistör, bir fotodiyot veya herhangi bir benzer ışığa duyarlı eleman olan bitişik bir silikon foto-detektör cihazına optik olarak bağlanmıştır. Bu iki tamamlayıcı cihaz, ışık geçirmez bir opak pakete hava geçirmez şekilde yerleştirilmiştir.
Yukarıdaki şekil, tipik bir altı pimli çift sıralı (DIP) optokuplör çipinin parçalara ayrılmış bir görünümünü göstermektedir. IR LED ile bağlanan terminaller uygun bir ileri eğimli voltajla beslendiğinde, dahili olarak 900 ila 940 nanometre aralığında dalga boyunda bir kızılötesi radyasyon yayar.
Bu IR sinyali, normalde bir NPN fototransistör olan (aynı dalga boyunda bir hassasiyet setine sahip olan) bitişikteki fotodetektöre düşer ve kollektör / yayıcı terminalleri boyunca bir süreklilik yaratarak anında iletir.
Görüntüde görülebileceği gibi, IR LED ve fototransistör, bir kurşun çerçevenin bitişik kollarına monte edilmiştir.
Kurşun çerçeve, birkaç dal benzeri son işlemeye sahip olan ince iletken sacdan oyulmuş damgalama biçimindedir. Cihazı güçlendirmek için dahil edilen izole edilmiş alt tabakalar, iç kollar yardımıyla oluşturulur. DIP'nin ilgili pin çıkışı uygun şekilde dış dallardan geliştirilir.
Kalıp muhafazası ile uygun kurşun çerçeve pimleri arasında iletken bağlantılar kurulduktan sonra, IR LED ve fototransistörü çevreleyen alan, aralarında bir 'ışık borusu' veya optik dalga kılavuzu gibi davranan şeffaf IR destekli reçine içinde kapatılır. iki IR cihazı.
Montajın tamamı son olarak DIP paketini oluşturan ışığa dayanıklı bir epoksi reçinede kalıplanır. Sonunda, kurşun çerçeve pim terminalleri düzgün bir şekilde aşağı doğru bükülmüştür.
Optocoupler Pinout
Yukarıdaki diyagram, DIP paketindeki tipik optokuplörün pinout diyagramını göstermektedir. Cihaz aynı zamanda opto-izolatör olarak da bilinir, çünkü iki yonga arasına hiçbir akım dahil değildir, sadece ışık sinyalleri ve ayrıca IR yayıcı ve IR detektörü% 100 elektriksel olarak yalıtım ve izolasyona sahiptir.
Bu cihazla ilişkili diğer popüler isimler, fotoseller veya foton-bağlanmış izolatörlerdir.
Dahili IR transistörünün tabanının IC'nin pim 6'sında sonlandırıldığını görebiliriz. Cihazların temel amacı, iki devreyi izole edilmiş bir dahili IR ışık sinyali ile birleştirmek olduğundan, bu taban normalde bağlantısız bırakılır.
Aynı şekilde, pim 3 açık veya bağlantısız bir pimdir ve ilgili değildir. Dahili IR fototransistörünü, basitçe taban pimini 6 yayıcı pim 4 ile kısaltarak ve bağlayarak bir fotodiyoda dönüştürmek mümkündür.
Ancak yukarıdaki özelliğe 4 pinli optokuplörde veya çok kanallı optokuplörlerde erişilemeyebilir.
Optocoupler Özellikleri
Optocoupler, çok faydalı bir özellik sergiler ve bu, ışık bağlama verimliliğidir. mevcut transfer oranı veya TO.
Bu oran, bitişik fototransistör algılama spektrumu ile ideal olarak eşleşen bir IR LED sinyal spektrumu ile geliştirilmiştir.
Dolayısıyla CTR, belirli bir optokuplör cihazının nominal önyargı seviyesinde çıkış akımının giriş akımına oranı olarak tanımlanır. Yüzde ile temsil edilir:
TO = Iced/ BENfx% 100
Spesifikasyon% 100'lük bir CTR önerdiğinde, her mA akım için IR LED'e 1 mA'lık bir çıkış akımı transferini ifade eder. CTR için minimum değerler, farklı optokuplörler için% 20 ile% 100 arasında varyasyonlar gösterebilir.
CTR'yi değiştirebilecek faktörler, cihaza giden giriş ve çıkış besleme voltajı ve akımının anlık özelliklerine bağlıdır.
Yukarıdaki şekil, bir optocoupler dahili fototransistörün çıkış akımının (ICB) ile giriş akımı (IF) toplayıcı / taban pimlerine 10 V'luk bir VCB uygulandığında.
Önemli OptoCoupler Özellikleri
Temel optocoupler spesifikasyon parametrelerinden birkaçı aşağıda verilen verilerden incelenebilir:
İzolasyon gerilimi (Viso) : Optokuplörün giriş ve çıkış devre aşamalarında cihaza herhangi bir zarar vermeden var olabilen mutlak maksimum AC voltajı olarak tanımlanır. Bu parametrenin standart değerleri 500 V ila 5 kV RMS arasında olabilir.
SEN: cihazın fototransistör pin çıkışlarına uygulanabilecek maksimum DC voltajı olarak anlaşılabilir. Tipik olarak bu, 30 ila 70 volt arasında değişebilir.
Eğer : Cihazda akabilecek maksimum sürekli DC ileri akımıdır. IR LED veya IAĞ . 40 ila 100 mA arasında değişebilen optocoupler'ın bir fototransistör çıkışına belirtilen akım işleme kapasitesinin standart değerleridir.
Yükselme / düşme süresi : Bu parametre, dahili IR LED ve fototransistör boyunca optokuplör yanıtının mantıksal hızını tanımlar. Bu, hem yükselme hem de düşme için tipik olarak 2 ila 5 mikrosaniye arasında olabilir. Bu aynı zamanda bize optocoupler cihazının bant genişliğini de anlatır.
Optocoupler Temel Yapılandırması
Yukarıdaki şekil temel bir optokuplör devresini göstermektedir. Fototransistörden geçebilecek akım miktarı, IR LED veya I'in uygulanan ileri öngerilim akımı tarafından belirlenir.AĞtamamen ayrı olmasına rağmen.
S1 anahtarı açık tutulurken, akım IAĞengellenir, bu da fototransistörde IR enerjisi olmadığı anlamına gelir.
Bu, cihazı tamamen devre dışı bırakarak çıkış direnci R2 boyunca sıfır voltaj oluşmasına neden olur.
S1 kapatıldığında, akımın I'den geçmesine izin verilir.AĞve R1.
Bu, fototransistörde IR sinyallerini yaymaya başlayan IR LED'i etkinleştirerek AÇIK konuma geçmesini sağlar ve bu da R2 boyunca bir çıkış voltajının gelişmesine neden olur.
Bu temel optokuplör devresi, özellikle AÇIK / KAPALI anahtarlama giriş sinyallerine iyi yanıt verecektir.
Bununla birlikte, gerekirse devre analog giriş sinyalleri ile çalışacak ve karşılık gelen analog çıkış sinyallerini oluşturacak şekilde değiştirilebilir.
Optokuplör Türleri
Herhangi bir optokuplörün fototransistörü, birçok farklı çıktı çıkışı kazancı ve çalışma özelliği ile gelebilir. Aşağıda açıklanan şematik, kendi özel IRED ve çıkış fotodedektör kombinasyonlarına sahip diğer altı optokuplör varyantını göstermektedir.
Yukarıdaki ilk varyant, giriş AC sinyallerini birleştirmek ve ayrıca ters polarite girişine karşı koruma sağlamak için arka arkaya bağlı bir çift galyum arsenit IRED içeren çift yönlü bir giriş ve fototransistör çıkış optocoupler şemasını gösterir.
Genellikle bu varyant minimum% 20'lik bir TO gösterebilir.
Yukarıdaki bir sonraki tip, çıkışı silikon bazlı bir foto-darlington amplifikatör ile geliştirilmiş bir opto-bağlayıcıyı göstermektedir. Bu, diğer normal opto-kuplöre kıyasla daha yüksek çıkış akımı üretmesine izin verir.
Çıkıştaki Darlington elemanı nedeniyle, bu tip optokuplörler, kollektörden emitöre voltajı yaklaşık 30 ila 35 volt olduğunda minimum% 500 CTR üretebilir. Bu büyüklük, normal bir optokuplörden yaklaşık on kat daha yüksek görünmektedir.
Bununla birlikte, bunlar diğer normal cihazlar kadar hızlı olmayabilir ve bu, bir fotodarlington bağlayıcıyla çalışırken önemli bir değiş tokuş olabilir.
Ayrıca, etkili bant genişliğinin yaklaşık on kat azaltılmış bir miktarına sahip olabilir. PhotoDarlington optokuplörlerin endüstri standardı sürümleri 4N29 - 4N33 ve 6N138 ve 6N139'dur.
Bunları Çift ve dört kanallı fotodarlington bağlayıcılar olarak da alabilirsiniz.
Yukarıdaki üçüncü şema, bir IRED ve iki yönlü doğrusal çıkışa sahip bir MOSFET fotosensöre sahip bir optokuplörü göstermektedir. Bu varyantın izolasyon voltajı aralığı 2500 volt RMS'ye kadar çıkabilir. Arıza voltajı aralığı 15 ila 30 volt arasında olabilirken, yükselme ve düşme sürelerinin her biri yaklaşık 15 mikrosaniyedir.
Yukarıdaki bir sonraki varyant, temel bir SCR veya tristör tabanlı opto fotosensör. Burada çıktı bir SCR aracılığıyla kontrol edilir. OptoSCR tipi kuplörlerin izolasyon voltajı tipik olarak yaklaşık 1000 ila 4000 volt RMS'dir. 200 ila 400 V arasında minimum engelleme voltajlarına sahiptir. En yüksek açma AÇIK akımları (Ifr) yaklaşık 10 mA olabilir.
Yukarıdaki görüntü, bir fototriak çıkışı olan bir optokuplörü göstermektedir. Bu tür Tristör tabanlı çıkış kuplörleri genellikle 400 V'luk bir ileri blokaj gerilimlerine (VDRM) sahiptir.
Schmitt tetikleme özelliğine sahip optokuplörler de mevcuttur. Bu tip optocoupler, bir sinüs dalgasını veya herhangi bir darbeli giriş sinyalini dikdörtgen çıkış voltajına dönüştürecek bir Schmitt tetik IC'ye sahip IC tabanlı bir optosensör içeren yukarıda gösterilmektedir.
Bu IC fotodedektör tabanlı cihazlar aslında bir multivibratör devresi gibi çalışmak üzere tasarlanmıştır. İzolasyon voltajları 2500 ila 4000 volt arasında değişebilir.
Açma akımı genellikle 1 ila 10 mA arasında belirlenir. Minimum ve maksimum çalışma kaynağı seviyeleri 3 ila 26 volt arasındadır ve maksimum veri hızı hızı (NRZ) 1 MHz'dir.
Uygulama Devreleri
Optokuplörlerin dahili işleyişi, ayrı bir şekilde kurulmuş IR verici ve alıcı düzeneğinin çalışmasına tamamen benzer.
Giriş Akımı Kontrolü
Diğer tüm LED'ler gibi, bir optokuplörün IR LED'inin de giriş akımını güvenli sınırlara göre kontrol etmek için bir dirence ihtiyacı vardır. Bu direnç, aşağıda gösterildiği gibi optocoupler LED ile iki temel yolla bağlanabilir:
Direnç, IRED'in anot terminali (a) veya katot terminali (b) ile seri olarak eklenebilir.
AC Optocoupler
Daha önceki tartışmalarımızda, AC girişi için AC optokuplörlerin tavsiye edildiğini öğrendik. Bununla birlikte, herhangi bir standart optokuplör, aşağıdaki şemada kanıtlandığı gibi IRED giriş pinlerine harici bir diyot eklenerek bir AC girişi ile güvenli bir şekilde yapılandırılabilir.
Bu tasarım aynı zamanda cihaz için yanlışlıkla ters giriş voltajı koşullarına karşı güvenlik sağlar.
Dijital veya Analog Dönüşüm
Optokuplörün çıkışında dijital veya analog bir dönüşüm elde etmek için, sırasıyla optotransistör toplayıcı pini veya emitör pini ile seri olarak bir direnç eklenebilir, aşağıda gösterildiği gibi:
Foto-Transistöre veya Foto-Diyota Dönüştürme
Aşağıda belirtildiği gibi, normal bir 6-pinli DIP optokuplörün çıkış foto-transistörü, transistörün foto-transistörünün taban pini 6 toprağa bağlanarak ve vericiyi bağlantısız tutarak veya pin6 ile kısaltarak bir foto-diyot çıkışına dönüştürülebilir. .
Bu konfigürasyon, giriş sinyalinin yükselme süresinde önemli bir artışa neden olur, ancak aynı zamanda CTR değerinde% 0,2'ye kadar büyük bir düşüşe neden olur.
Optocoupler Dijital Arayüz
Optokuplörler, çeşitli besleme seviyelerinde çalıştırılan dijital sinyal arabirimi söz konusu olduğunda mükemmel olabilir.
Optokuplörler, dijital IC'leri aynı TTL, ECL veya CMOS ailesinde ve benzer şekilde bu yonga ailelerinde arabirim oluşturmak için kullanılabilir.
Optokuplörler, kişisel bilgisayarları veya mikro denetleyicileri diğer ana bilgisayar bilgisayarlarıyla veya motorlar gibi yüklerle arabirim oluşturmaya gelince de favorilerdir. röleler , solenoid, lambalar vb. Aşağıda gösterilen şema, TTL devreli bir opto-kuplörün arayüz şemasını gösterir.
TTL IC'yi Optocoupler ile arayüzleme
Burada, optokuplörün IRED'inin, TTL çıkışı ile toprak arasındaki olağan yol yerine + 5V ve TTL geçit çıkışına bağlandığını görebiliriz.
Bunun nedeni, TTL geçitlerinin çok düşük çıkış akımları (yaklaşık 400 uA) üretecek şekilde derecelendirilmiş olması, ancak oldukça yüksek bir oranda (16 mA) akımı düşürmek için belirtilmesidir. Bu nedenle, yukarıdaki bağlantı, TTL düşük olduğunda IRED için optimum aktivasyon akımına izin verir. Ancak bu aynı zamanda çıktı yanıtının tersine çevrileceği anlamına gelir.
TTL geçidi çıktısının diğer bir dezavantajı, çıkışı YÜKSEK veya mantık 1 olduğunda, yaklaşık 2,5 V düzey üretebilmesidir, bu da IRED'i tamamen KAPATMAK için yeterli olmayabilir. IRED'in tamamen KAPALI konuma getirilmesi için en az 4,5 V veya 5 V olmalıdır.
Bu sorunu düzeltmek için, TTL geçidi çıkışı 2,5 V ile bile YÜKSEK olduğunda IRED'in tamamen kapanmasını sağlayan R3 dahildir.
Optokuplörün kollektör çıkış pini, TTL IC'nin girişi ve toprağı arasına bağlandığı görülebilir. Bu önemlidir, çünkü bir TTL geçit girişi, geçit çıkışında doğru bir mantık 0'ı etkinleştirmek için 1,6 mA'da en az 0,8 V'nin altında yeterince topraklanmalıdır. Yukarıdaki şekilde gösterilen kurulumun çıktıda tersine çevrilemeyen bir tepkiye izin verdiğine dikkat edilmelidir.
Optocoupler ile CMOS IC'yi Arayüz
TTL muadilinin aksine, CMOS IC çıkışları, birçok mA'ya kadar yeterli akım büyüklüklerini sorunsuz bir şekilde kaynaklama ve batırma yeteneğine sahiptir.
Bu nedenle, bu IC'ler, aşağıda gösterildiği gibi havuz modunda veya kaynak modunda optocoupler IRED ile kolayca arayüzlenebilir.
Giriş tarafında hangi konfigürasyon seçilirse seçilsin, çıkış tarafındaki R2, CMOS geçit çıkışında mantık 0 ve 1 durumları arasında tam bir çıkış voltajı salınımı sağlamak için yeterince büyük olmalıdır.
Optocoupler ile Arduino Mikrodenetleyici ve BJT'yi Arayüz
Yukarıdaki şekil gösterir bir mikrodenetleyici veya Arduino ile nasıl arayüz oluşturulur bir optocoupler ve BJT aşamaları aracılığıyla nispeten yüksek akım yüküne sahip çıkış sinyali (5 volt, 5 mA).
Arduino'dan bir HIGH + 5V mantığı ile optocoupler IRED ve fototransistör kapalı kalır ve bu, Q1, Q2 ve yük motorunun AÇIK kalmasına izin verir.
Şimdi, Arduino çıkışı düşer düşmez, optocoupler IRED aktif hale gelir ve fototransistörü AÇIK konuma getirir. Bu, Q1'in temel sapmasını anında topraklayarak Q1, Q2 ve motoru KAPATIR.
Analog Sinyalleri Optocoupler ile Arayüz
Bir optokuplör, IRED aracılığıyla bir eşik akımı belirleyerek ve ardından bunu uygulanan analog sinyal ile modüle ederek iki devre aşaması boyunca analog sinyalleri ara yüz oluşturmak için etkili bir şekilde kullanılabilir.
Aşağıdaki şekil, bu tekniğin bir analog ses sinyalinin bağlanması için nasıl uygulanabileceğini göstermektedir.
Op amp IC2, bir birim kazanç voltaj izleyici devresi gibi yapılandırılmıştır. Opto-kuplörün IRED'i, negatif geri besleme döngüsüne bağlanmış olarak görülebilir.
Bu döngü, R3'teki voltajın (ve dolayısıyla IRED'den geçen akımın) tam olarak takip etmesine veya ters çevirmeyen giriş pini olan op amp'in 3 numaralı pinine uygulanan voltajı izlemesine neden olur.
Bu pin3, R1, R2 potansiyel bölücü ağı üzerinden besleme voltajının yarısına ayarlanan op amp'dir. Bu, pim 3'ün bir ses sinyali olabilen ve IRED aydınlatmasının bu sese veya modüle edici analog sinyale göre değişmesine neden olan bir AC sinyaliyle modüle edilmesine izin verir.
IRED akımı için hareketsiz akım veya boşta akım çekişi, R3 aracılığıyla 1 ila 2 mA'da elde edilir.
Optokuplörün çıkış tarafında, durgun akım fototransistör tarafından belirlenir. Bu akım, R4 potansiyometresinde, değerinin aynı zamanda besleme voltajının yarısına eşit olan sakin bir çıkış oluşturacak şekilde ayarlanması gereken bir voltaj geliştirir.
İzleme modülasyonlu ses çıkış sinyali eşdeğeri, potansiyometre R4 boyunca çıkarılır ve daha fazla işlem için C2 aracılığıyla ayrıştırılır.
Triyak ile Optocoupler arasında arayüz oluşturma
Optokuplörler, bir düşük DC kontrol devresi ve bir yüksek AC şebeke bazlı triyak kontrol devresi boyunca mükemmel bir şekilde izole edilmiş bir bağlantı oluşturmak için ideal olarak kullanılabilir.
DC girişinin toprak tarafının uygun bir topraklama hattına bağlı tutulması tavsiye edilir.
Kurulumun tamamı aşağıdaki diyagramda görüntülenebilir:
Yukarıdaki tasarım, izole edilmiş bir şebeke AC lambalarının kontrolü , ısıtıcılar, motorlar ve diğer benzer yükler. Bu devre, sıfır geçiş kontrollü kurulum değildir, yani giriş tetikleyicisi triyakın AC dalga formunun herhangi bir noktasında değişmesine neden olacaktır.
Burada R2, D1, D2 ve C1 tarafından oluşturulan ağ, AC hat girişinden türetilen 10 V'luk bir potansiyel farkı yaratır. Bu voltaj, triyakın tetiklenmesi S1 anahtarını kapatarak giriş tarafı AÇIK konuma getirildiğinde Q1 ile. Bunun anlamı, S1 açık olduğu sürece, triyakın KAPALI kalmasını sağlayan Q1 için sıfır baz sapması nedeniyle optocoupler kapalıdır.
S1 kapandığında, IRED'i etkinleştirir ve Q1'i açar. Q1 daha sonra 10 V DC'yi triyakın kapısına bağlar, bu da triyakı AÇIK duruma getirir ve sonunda bağlı yükü de AÇIK konuma getirir.
Yukarıdaki bir sonraki devre, silikon monolitik sıfır voltaj anahtarı CA3059 / CA3079 ile tasarlanmıştır. Bu devreler triyakın eşzamanlı olarak tetiklenmesine izin verir, yani yalnızca sıfır gerilim geçişi AC döngüsü dalga formunun.
S1'e basıldığında, opamp yalnızca triyak giriş AC döngüsü sıfır geçiş çizgisine yakın birkaç mV'ye yakınsa buna yanıt verir. Giriş tetiği, AC sıfır geçiş çizgisine yakın değilken yapılırsa, op amp, dalga formu sıfır geçişine ulaşana kadar bekler ve ancak daha sonra triyakı piminden pozitif bir mantıkla tetikler4.
Bu sıfır geçiş anahtarlama özelliği, AC'nin daha yüksek tepe noktalarında değil, sıfır geçiş seviyesinde AÇIK konuma getirilmesi nedeniyle bağlanan ani büyük akım dalgalanması ve yükselmesinden korur.
Bu aynı zamanda güç hattındaki gereksiz RF gürültüsünü ve parazitleri de ortadan kaldırır. Bu optocoupler triyak tabanlı sıfır geçiş anahtarı, SSR yapmak için etkili bir şekilde kullanılabilir veya katı hal röleleri .
PhotoSCR ve PhotoTriacs Optocoupler Uygulaması
Fotodedektörleri photoSCR ve photo-Triac-çıkışı şeklinde olan optokuplörler genellikle daha düşük çıkış akımı ile derecelendirilir.
Bununla birlikte, diğer optocoupler cihazlarından farklı olarak, optoTriac veya optoSCR, nominal RMS değerlerinden çok daha yüksek olabilen oldukça yüksek bir ani akım işleme kapasitesine (darbeli) sahiptir.
SCR optokuplörleri için aşırı akım özelliği 5 amper kadar yüksek olabilir, ancak bu 100 mikrosaniye darbe genişliği ve% 1'den fazla olmayan bir görev döngüsü biçiminde olabilir.
Triyak optokuplörlerde, aşırı gerilim özelliği 1,2 amper olabilir ve bu, maksimum% 10'luk bir görev döngüsü ile yalnızca 10 mikrosaniye darbe için dayanmalıdır.
Aşağıdaki resimler, triyak optokuplörleri kullanan birkaç uygulama devresini göstermektedir.
İlk diyagramda photoTriac, lambayı doğrudan AC hattından etkinleştirmek üzere yapılandırılmış olarak görülebilir. Optocoupler'ın güvenli çalışması için burada ampul 100 mA RMS'den daha düşük ve en yüksek ani akım oranı 1,2 amperden daha düşük olmalıdır.
İkinci tasarım, photoTriac optokuplörün bir bağımlı Triyak tetiklemek ve ardından tercih edilen herhangi bir güç oranına göre bir yükü etkinleştirmek için nasıl yapılandırılabileceğini gösterir. Bu devrenin yalnızca akkor lambalar veya ısıtıcı elemanlar gibi dirençli yüklerle kullanılması önerilir.
Yukarıdaki üçüncü şekil, üstteki iki devrenin nasıl değiştirilebileceğini göstermektedir. endüktif yüklerin taşınması motorlar gibi. Devre, Triyak'ın kapı sürücü ağında bir faz kayması oluşturan R2, C1 ve R3'ten oluşur.
Bu, triyakın doğru bir tetikleme eyleminden geçmesine izin verir. Direnç R4 ve C2, endüktif arka EMF'lerden kaynaklanan ani artışları bastırmak ve kontrol etmek için bir söndürücü ağ olarak tanıtıldı.
Yukarıdaki tüm uygulamalarda, triyak fotodetektörün düzgün tetiklenmesi için IRED'e en az 20 mA ileri akım sağlanacak şekilde R1 boyutlandırılmalıdır.
Hız Sayacı veya RPM Dedektörü Uygulaması
Yukarıdaki şekiller, hız sayacı veya RPM ölçüm uygulamaları için kullanılabilecek bir çift benzersiz özelleştirilmiş optokuplör modülünü açıklamaktadır.
İlk konsept, özelleştirilmiş bir oluklu kuplör-kesici tertibatını gösterir. IRED ile fototransistör arasına hava boşluğu boyunca birbirine bakan ayrı kutulara monte edilmiş hava boşluğu şeklinde bir yuva görebiliriz.
Normalde Kızılötesi sinyal, modüle güç verildiğinde herhangi bir tıkanma olmaksızın yuvadan geçebilir. Kızılötesi sinyallerin, yoluna opak bir nesne yerleştirilerek tamamen engellenebileceğini biliyoruz. Tartışılan uygulamada, tekerlek parmaklıkları gibi bir engelin yarık boyunca hareket etmesine izin verildiğinde, IR sinyallerinin geçişinde kesintilere neden olur.
Bunlar daha sonra fototransistör terminallerinin çıkışı boyunca saat frekansına dönüştürülür. Bu çıkış saat frekansı, tekerleğin hızına bağlı olarak değişecektir ve gerekli ölçümler için işlenebilir. .
Belirtilen yuvanın genişliği 3 mm (0,12 inç) olabilir. Modül içinde kullanılan fototransistörün bir fototransistörü vardır, 'açık' durumda minimum yaklaşık% 10'luk bir CTR ile belirtilmelidir.
Modül aslında bir standart optokuplör Gömülü bir IR ve bir fotoransistöre sahip olan tek fark, burada bunlar, onları ayıran bir hava boşluğu yuvasıyla ayrı bir kutuya ayrı ayrı monte edilir.
Yukarıdaki ilk modül, devri ölçmek için veya bir devir sayacı gibi kullanılabilir. Tekerlek sekmesi optokuplörün yuvasını her geçtiğinde, fototransistör KAPALI konuma geçer ve tek bir sayım oluşturur.
Ekteki ikinci tasarım, yansıyan IR sinyallerine yanıt vermek için tasarlanmış optocoupler modülünü göstermektedir.
IRED ve fototransistör, normalde birbirlerini 'göremeyecekleri' şekilde modülde ayrı bölmelere monte edilir. Ancak iki cihaz, her ikisi de 5 mm (0,2 inç) uzaklıkta olan ortak bir odak noktası açısını paylaşacak şekilde monte edilmiştir.
Bu, kesici modülün, ince yuvaya yerleştirilemeyen yakındaki hareketli nesneleri algılamasını sağlar. Bu tip reflektör opto modülü, büyük nesnelerin konveyör bantları üzerinden geçişini veya bir besleme tüpünden aşağı kayan nesneleri saymak için kullanılabilir.
Yukarıdaki ikinci şekilde modülün, dönen diskin zıt yüzeyine monte edilmiş ayna reflektörleri aracılığıyla IRED ve fototransistör arasındaki yansıyan IR sinyallerini algılayan bir devir sayacı olarak uygulandığını görebiliriz.
Optokuplör modülü ile dönen disk arasındaki ayrım, yayıcı detektör çiftinin 5 mm odak uzunluğuna eşittir.
Tekerlek üzerindeki yansıtıcı yüzeyler metalik boya veya bant veya cam kullanılarak yapılabilir. Bu özelleştirilmiş ayrık optokuplör modülleri, aşağıdakiler için de etkili bir şekilde uygulanabilir: motor mili hız sayımı ve motor şaftı devri veya dakika başına dönüş ölçümü vs.
Kapı / Pencere İzinsiz Giriş Alarmı
Yukarıda açıklanan optoizolatör kesici modül, aşağıda gösterilen bir kapı veya pencere hırsız alarmı olarak da etkili olabilir:
Bu devre, gelenekselden daha etkilidir ve kurulumu daha kolaydır. manyetik reed röle tipi hırsız alarmı .
Burada devre, alarmı çalmak için tek seferlik bir zamanlayıcı olarak bir IC 555 zamanlayıcı kullanır.
Optoizolatörün hava boşluğu yuvası, pencere veya kapıya da entegre edilen bir kaldıraç tipi bağlantı ile bloke edilir.
Kapı açıldığında veya pencere açıldığında, yuvadaki tıkanıklık giderilir ve LED IR fototransistörlere ulaşarak tek atışı etkinleştirir. tek kararlı IC 555 aşaması .
IC 555, izinsiz girişle ilgili olarak anında piezo sesli uyarıyı tetikler.
Önceki: LDR Devreleri ve Çalışma Prensibi Sonraki: Otomobiller için Buz Uyarı Devresi
