फोटोकप्लर म्हणजे काय, फोटोकप्लर कसा निवडायचा आणि कसा वापरायचा?

ऑप्टिकल सिग्नलचा वापर करून सर्किट्सना माध्यम म्हणून जोडणारे ऑप्टोकप्लर हे अशा क्षेत्रांमध्ये सक्रिय घटक आहेत जिथे उच्च अचूकता अपरिहार्य आहे, जसे की ध्वनीशास्त्र, औषध आणि उद्योग, त्यांच्या उच्च बहुमुखी प्रतिभा आणि विश्वासार्हतेमुळे, जसे की टिकाऊपणा आणि इन्सुलेशन.

पण ऑप्टोकप्लर कधी आणि कोणत्या परिस्थितीत काम करतो आणि त्यामागील तत्व काय आहे? किंवा जेव्हा तुम्ही तुमच्या स्वतःच्या इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये फोटोकप्लर प्रत्यक्षात वापरता तेव्हा तुम्हाला ते कसे निवडायचे आणि कसे वापरायचे हे माहित नसते. कारण ऑप्टोकप्लर बहुतेकदा "फोटोट्रांझिस्टर" आणि "फोटोडायोड" मध्ये गोंधळलेला असतो. म्हणून, या लेखात फोटोकप्लर म्हणजे काय याची ओळख करून दिली जाईल.
फोटोकप्लर म्हणजे काय?

ऑप्टोकप्लर हा एक इलेक्ट्रॉनिक घटक आहे ज्याची व्युत्पत्ती ऑप्टिकल आहे

कपलर, ज्याचा अर्थ "प्रकाशाशी जोडणे" असा होतो. कधीकधी ऑप्टोकप्लर, ऑप्टिकल आयसोलेटर, ऑप्टिकल इन्सुलेशन इत्यादी म्हणून देखील ओळखले जाते. यात प्रकाश उत्सर्जक घटक आणि प्रकाश प्राप्त करणारे घटक असतात आणि ते ऑप्टिकल सिग्नलद्वारे इनपुट साइड सर्किट आणि आउटपुट साइड सर्किटला जोडतात. या सर्किट्समध्ये, दुसऱ्या शब्दांत, इन्सुलेशनच्या स्थितीत कोणतेही विद्युत कनेक्शन नसते. म्हणून, इनपुट आणि आउटपुटमधील सर्किट कनेक्शन वेगळे असते आणि फक्त सिग्नल प्रसारित केला जातो. इनपुट आणि आउटपुटमधील उच्च व्होल्टेज इन्सुलेशनसह लक्षणीय भिन्न इनपुट आणि आउटपुट व्होल्टेज पातळी असलेले सर्किट सुरक्षितपणे कनेक्ट करा.

याव्यतिरिक्त, हा प्रकाश सिग्नल प्रसारित करून किंवा अवरोधित करून, तो स्विच म्हणून काम करतो. तपशीलवार तत्त्व आणि यंत्रणा नंतर स्पष्ट केली जाईल, परंतु फोटोकप्लरचा प्रकाश उत्सर्जक घटक एक LED (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) आहे.

१९६० ते १९७० च्या दशकापर्यंत, जेव्हा एलईडीचा शोध लागला आणि त्यांची तांत्रिक प्रगती लक्षणीय होती,ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्सतेजी निर्माण झाली. त्या वेळी, विविधऑप्टिकल उपकरणेशोध लावला गेला आणि फोटोइलेक्ट्रिक कपलर त्यापैकी एक होता. त्यानंतर, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्सने आपल्या जीवनात झपाट्याने प्रवेश केला.

① तत्व/यंत्रणा

ऑप्टोकप्लरचे तत्व असे आहे की प्रकाश उत्सर्जक घटक इनपुट इलेक्ट्रिकल सिग्नलला प्रकाशात रूपांतरित करतो आणि प्रकाश प्राप्त करणारा घटक प्रकाश परत विद्युत सिग्नलला आउटपुट साइड सर्किटमध्ये प्रसारित करतो. प्रकाश उत्सर्जक घटक आणि प्रकाश प्राप्त करणारा घटक बाह्य प्रकाशाच्या ब्लॉकच्या आतील बाजूस असतात आणि प्रकाश प्रसारित करण्यासाठी ते दोघे एकमेकांच्या विरुद्ध असतात.

प्रकाश उत्सर्जक घटकांमध्ये वापरला जाणारा अर्धवाहक म्हणजे एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड). दुसरीकडे, प्रकाश ग्रहण करणाऱ्या उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या वातावरणावर, बाह्य आकारावर, किंमत इत्यादींवर अवलंबून अनेक प्रकारचे अर्धवाहक वापरले जातात, परंतु सर्वसाधारणपणे, सर्वात जास्त वापरला जाणारा म्हणजे फोटोट्रान्झिस्टर.

जेव्हा ते काम करत नसतात तेव्हा फोटोट्रान्सिस्टर सामान्य सेमीकंडक्टरपेक्षा कमी विद्युत प्रवाह वाहून नेतात. जेव्हा प्रकाश तिथे येतो तेव्हा फोटोट्रान्सिस्टर पी-टाइप सेमीकंडक्टर आणि एन-टाइप सेमीकंडक्टरच्या पृष्ठभागावर एक फोटोइलेक्ट्रोमोटिव्ह बल निर्माण करतो, एन-टाइप सेमीकंडक्टरमधील छिद्रे पी प्रदेशात वाहतात, पी प्रदेशातील मुक्त इलेक्ट्रॉन सेमीकंडक्टर एन प्रदेशात वाहतात आणि विद्युत प्रवाह वाहतो.

फोटोट्रान्झिस्टर फोटोडायोड्सइतके प्रतिसाद देणारे नसतात, परंतु त्यांचा इनपुट सिग्नलच्या शेकडो ते १००० पट आउटपुट वाढवण्याचा प्रभाव देखील असतो (अंतर्गत विद्युत क्षेत्रामुळे). म्हणून, ते कमकुवत सिग्नल देखील उचलण्यासाठी पुरेसे संवेदनशील असतात, जो एक फायदा आहे.

खरं तर, आपल्याला दिसणारा "लाईट ब्लॉकर" हा एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आहे ज्यामध्ये समान तत्व आणि यंत्रणा आहे.

तथापि, लाईट इंटरप्टर्सचा वापर सामान्यतः सेन्सर म्हणून केला जातो आणि ते प्रकाश उत्सर्जक घटक आणि प्रकाश प्राप्त करणाऱ्या घटकामध्ये प्रकाश रोखणारी वस्तू पास करून त्यांची भूमिका पार पाडतात. उदाहरणार्थ, व्हेंडिंग मशीन आणि एटीएममध्ये नाणी आणि नोटा शोधण्यासाठी याचा वापर केला जाऊ शकतो.

② वैशिष्ट्ये

ऑप्टोकप्लर प्रकाशाद्वारे सिग्नल प्रसारित करत असल्याने, इनपुट बाजू आणि आउटपुट बाजूमधील इन्सुलेशन हे एक प्रमुख वैशिष्ट्य आहे. उच्च इन्सुलेशनवर आवाजाचा सहज परिणाम होत नाही, परंतु शेजारच्या सर्किट्समधील अपघाती विद्युत प्रवाह देखील रोखतो, जो सुरक्षिततेच्या दृष्टीने अत्यंत प्रभावी आहे. आणि रचना स्वतःच तुलनेने सोपी आणि वाजवी आहे.

त्याच्या दीर्घ इतिहासामुळे, विविध उत्पादकांची समृद्ध उत्पादन श्रेणी देखील ऑप्टोकप्लर्सचा एक अद्वितीय फायदा आहे. भौतिक संपर्क नसल्यामुळे, भागांमधील झीज कमी असते आणि आयुष्य जास्त असते. दुसरीकडे, अशी वैशिष्ट्ये देखील आहेत की प्रकाश कार्यक्षमता चढ-उतार करणे सोपे आहे, कारण वेळ आणि तापमान बदलांसह एलईडी हळूहळू खराब होईल.

विशेषतः जेव्हा पारदर्शक प्लास्टिकचा अंतर्गत घटक बराच काळ ढगाळ राहतो तेव्हा तो फारसा प्रकाशमान होऊ शकत नाही. तथापि, कोणत्याही परिस्थितीत, यांत्रिक संपर्काच्या संपर्क संपर्काच्या तुलनेत त्याचे आयुष्य खूप जास्त असते.

फोटोट्रांझिस्टर सामान्यतः फोटोडायोड्सपेक्षा हळू असतात, म्हणून ते हाय-स्पीड कम्युनिकेशनसाठी वापरले जात नाहीत. तथापि, हे गैरसोयीचे नाही, कारण काही घटकांमध्ये वेग वाढवण्यासाठी आउटपुट बाजूला प्रवर्धन सर्किट असतात. खरं तर, सर्व इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्सना वेग वाढवण्याची आवश्यकता नसते.

③ वापर

फोटोइलेक्ट्रिक कप्लर्समुख्यतः स्विचिंग ऑपरेशनसाठी वापरले जातात. स्विच चालू केल्याने सर्किटला ऊर्जा मिळेल, परंतु वरील वैशिष्ट्यांच्या दृष्टिकोनातून, विशेषतः इन्सुलेशन आणि दीर्घ आयुष्याच्या दृष्टिकोनातून, ते उच्च विश्वासार्हता आवश्यक असलेल्या परिस्थितींसाठी योग्य आहे. उदाहरणार्थ, वैद्यकीय इलेक्ट्रॉनिक्स आणि ऑडिओ उपकरणे/संवाद उपकरणांचा शत्रू म्हणजे आवाज.

हे मोटर ड्राइव्ह सिस्टीममध्ये देखील वापरले जाते. मोटर चालवताना इन्व्हर्टरद्वारे वेग नियंत्रित केला जातो हे त्याचे कारण आहे, परंतु उच्च आउटपुटमुळे ते आवाज निर्माण करते. या आवाजामुळे केवळ मोटरच बिघडणार नाही तर "जमिनी" मधूनही वाहेल ज्यामुळे पेरिफेरल्सवर परिणाम होईल. विशेषतः, लांब वायरिंग असलेल्या उपकरणांना हा उच्च आउटपुट आवाज उचलणे सोपे आहे, म्हणून जर ते कारखान्यात घडले तर त्यामुळे मोठे नुकसान होईल आणि कधीकधी गंभीर अपघात होतील. स्विचिंगसाठी उच्च इन्सुलेटेड ऑप्टोकप्लर वापरून, इतर सर्किट आणि उपकरणांवर होणारा परिणाम कमी करता येतो.

दुसरे म्हणजे, ऑप्टोकप्लर कसे निवडायचे आणि कसे वापरायचे

उत्पादन डिझाइनमध्ये वापरण्यासाठी योग्य ऑप्टोकप्लर कसा वापरायचा? खालील मायक्रोकंट्रोलर डेव्हलपमेंट अभियंते ऑप्टोकप्लर कसे निवडायचे आणि कसे वापरायचे ते स्पष्ट करतील.

① नेहमी उघडा आणि नेहमी बंद करा

फोटोकपलरचे दोन प्रकार आहेत: एक प्रकार ज्यामध्ये व्होल्टेज लागू नसताना स्विच बंद (बंद) केला जातो, एक प्रकार ज्यामध्ये व्होल्टेज लागू झाल्यावर स्विच चालू (बंद) केला जातो आणि एक प्रकार ज्यामध्ये व्होल्टेज नसताना स्विच चालू केला जातो. व्होल्टेज लागू झाल्यावर लागू करा आणि बंद करा.

पहिल्याला सामान्यपणे उघडे म्हणतात आणि दुसऱ्याला सामान्यपणे बंद म्हणतात. कसे निवडायचे, ते प्रथम तुम्हाला कोणत्या प्रकारच्या सर्किटची आवश्यकता आहे यावर अवलंबून असते.

② आउटपुट करंट आणि लागू व्होल्टेज तपासा

फोटोकपलरमध्ये सिग्नल वाढवण्याची क्षमता असते, परंतु ते नेहमीच इच्छेनुसार व्होल्टेज आणि करंटमधून जात नाहीत. अर्थात, ते रेट केलेले असते, परंतु इच्छित आउटपुट करंटनुसार इनपुट बाजूने व्होल्टेज लागू करणे आवश्यक असते.

जर आपण उत्पादन डेटा शीट पाहिली तर आपल्याला एक चार्ट दिसेल जिथे उभा अक्ष हा आउटपुट करंट (कलेक्टर करंट) आहे आणि क्षैतिज अक्ष हा इनपुट व्होल्टेज (कलेक्टर-एमिटर व्होल्टेज) आहे. कलेक्टर करंट LED प्रकाशाच्या तीव्रतेनुसार बदलतो, म्हणून इच्छित आउटपुट करंटनुसार व्होल्टेज लागू करा.

तथापि, तुम्हाला वाटेल की येथे मोजलेला आउटपुट करंट आश्चर्यकारकपणे लहान आहे. हे असे वर्तमान मूल्य आहे जे कालांतराने LED चे बिघाड लक्षात घेतल्यानंतरही विश्वसनीयरित्या आउटपुट केले जाऊ शकते, म्हणून ते कमाल रेटिंगपेक्षा कमी आहे.

उलटपक्षी, असे काही प्रकरण आहेत जिथे आउटपुट करंट मोठा नसतो. म्हणून, ऑप्टोकप्लर निवडताना, "आउटपुट करंट" काळजीपूर्वक तपासा आणि त्याच्याशी जुळणारे उत्पादन निवडा.

③ कमाल प्रवाह

जास्तीत जास्त वाहक प्रवाह म्हणजे ऑप्टोकप्लरला वाहक असताना सहन करता येणारे कमाल प्रवाह मूल्य. पुन्हा एकदा, खरेदी करण्यापूर्वी आपल्याला प्रकल्पाला किती आउटपुटची आवश्यकता आहे आणि इनपुट व्होल्टेज किती आहे हे माहित असणे आवश्यक आहे. कमाल मूल्य आणि वापरलेला प्रवाह मर्यादा नसून काही मार्जिन आहे याची खात्री करा.

④ फोटोकप्लर योग्यरित्या सेट करा

योग्य ऑप्टोकप्लर निवडल्यानंतर, आपण ते एका वास्तविक प्रकल्पात वापरूया. स्थापना स्वतःच सोपी आहे, फक्त प्रत्येक इनपुट साइड सर्किट आणि आउटपुट साइड सर्किटशी जोडलेले टर्मिनल कनेक्ट करा. तथापि, इनपुट साइड आणि आउटपुट साइड चुकीच्या दिशेने जाऊ नये याची काळजी घेतली पाहिजे. म्हणून, तुम्ही डेटा टेबलमधील चिन्हे देखील तपासली पाहिजेत, जेणेकरून पीसीबी बोर्ड काढल्यानंतर तुम्हाला फोटोइलेक्ट्रिक कपलर फूट चुकीचा असल्याचे आढळणार नाही.