ફોટોકપ્લર શું છે, ફોટોકપ્લર કેવી રીતે પસંદ કરવું અને તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો?

ઓપ્ટોકપ્લર્સ, જે માધ્યમ તરીકે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોનો ઉપયોગ કરીને સર્કિટને જોડે છે, તે એક તત્વ છે જે એવા ક્ષેત્રોમાં સક્રિય છે જ્યાં ઉચ્ચ ચોકસાઇ અનિવાર્ય છે, જેમ કે ધ્વનિશાસ્ત્ર, દવા અને ઉદ્યોગ, તેમની ઉચ્ચ વૈવિધ્યતા અને વિશ્વસનીયતા, જેમ કે ટકાઉપણું અને ઇન્સ્યુલેશનને કારણે.

પરંતુ ઓપ્ટોકપ્લર ક્યારે અને કઈ પરિસ્થિતિમાં કામ કરે છે, અને તેની પાછળનો સિદ્ધાંત શું છે? અથવા જ્યારે તમે ખરેખર તમારા પોતાના ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ફોટોકપ્લરનો ઉપયોગ કરો છો, ત્યારે તમને ખબર નહીં હોય કે તેને કેવી રીતે પસંદ કરવું અને તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો. કારણ કે ઓપ્ટોકપ્લરને ઘણીવાર "ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર" અને "ફોટોડાયોડ" સાથે મૂંઝવણમાં મૂકવામાં આવે છે. તેથી, આ લેખમાં ફોટોકપ્લર શું છે તેનો પરિચય આપવામાં આવશે.
ફોટોકપ્લર શું છે?

ઓપ્ટોકપ્લર એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક છે જેની વ્યુત્પત્તિ ઓપ્ટિકલ છે

કપ્લર, જેનો અર્થ થાય છે "પ્રકાશ સાથે જોડાણ." ક્યારેક ઓપ્ટોકપ્લર, ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર, ઓપ્ટિકલ ઇન્સ્યુલેશન, વગેરે તરીકે પણ ઓળખાય છે. તેમાં પ્રકાશ ઉત્સર્જક તત્વ અને પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરનાર તત્વ હોય છે, અને ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ દ્વારા ઇનપુટ સાઇડ સર્કિટ અને આઉટપુટ સાઇડ સર્કિટને જોડે છે. આ સર્કિટ વચ્ચે કોઈ વિદ્યુત જોડાણ નથી, બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઇન્સ્યુલેશનની સ્થિતિમાં. તેથી, ઇનપુટ અને આઉટપુટ વચ્ચે સર્કિટ કનેક્શન અલગ છે અને ફક્ત સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ થાય છે. ઇનપુટ અને આઉટપુટ વચ્ચે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ઇન્સ્યુલેશન સાથે નોંધપાત્ર રીતે અલગ ઇનપુટ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ સ્તરો સાથે સર્કિટને સુરક્ષિત રીતે કનેક્ટ કરો.

વધુમાં, આ પ્રકાશ સંકેતને ટ્રાન્સમિટ કરીને અથવા અવરોધિત કરીને, તે સ્વીચ તરીકે કાર્ય કરે છે. વિગતવાર સિદ્ધાંત અને પદ્ધતિ પછીથી સમજાવવામાં આવશે, પરંતુ ફોટોકપ્લરનું પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતું તત્વ LED (પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતું ડાયોડ) છે.

૧૯૬૦ થી ૧૯૭૦ ના દાયકા સુધી, જ્યારે એલઈડીની શોધ થઈ અને તેમની તકનીકી પ્રગતિ નોંધપાત્ર હતી,ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સતેજી બની. તે સમયે, વિવિધઓપ્ટિકલ ઉપકરણોશોધ કરવામાં આવી હતી, અને ફોટોઇલેક્ટ્રિક કપ્લર તેમાંથી એક હતું. ત્યારબાદ, ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઝડપથી આપણા જીવનમાં ઘૂસી ગયા.

① સિદ્ધાંત/પદ્ધતિ

ઓપ્ટોકપ્લરનો સિદ્ધાંત એ છે કે પ્રકાશ ઉત્સર્જક તત્વ ઇનપુટ વિદ્યુત સિગ્નલને પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અને પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરનાર તત્વ પ્રકાશ પાછળના વિદ્યુત સિગ્નલને આઉટપુટ સાઇડ સર્કિટમાં પ્રસારિત કરે છે. પ્રકાશ ઉત્સર્જક તત્વ અને પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરનાર તત્વ બાહ્ય પ્રકાશના બ્લોકની અંદરના ભાગમાં હોય છે, અને પ્રકાશ પ્રસારિત કરવા માટે બંને એકબીજાની વિરુદ્ધ હોય છે.

પ્રકાશ ઉત્સર્જક તત્વોમાં વપરાતો સેમિકન્ડક્ટર LED (પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ) છે. બીજી બાજુ, પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરનારા ઉપકરણોમાં ઉપયોગના વાતાવરણ, બાહ્ય કદ, કિંમત વગેરેના આધારે ઘણા પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટરનો ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે, સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો ફોટોટ્રાન્ઝિસ્ટર છે.

જ્યારે કામ ન કરતા હોય, ત્યારે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ સામાન્ય સેમિકન્ડક્ટર કરતા ઓછો પ્રવાહ વહન કરે છે. જ્યારે ત્યાં પ્રકાશ આવે છે, ત્યારે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર P-પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટર અને N-પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટરની સપાટી પર ફોટોઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઉત્પન્ન કરે છે, N-પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટરમાં છિદ્રો p ક્ષેત્રમાં વહે છે, p ક્ષેત્રમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન સેમિકન્ડક્ટર n ક્ષેત્રમાં વહે છે, અને પ્રવાહ વહેશે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ ફોટોડાયોડ્સ જેટલા પ્રતિભાવશીલ નથી, પરંતુ તેમની પાસે ઇનપુટ સિગ્નલ (આંતરિક વિદ્યુત ક્ષેત્રને કારણે) કરતા સેંકડો થી 1,000 ગણા આઉટપુટને વિસ્તૃત કરવાની અસર પણ છે. તેથી, તેઓ નબળા સિગ્નલોને પણ પકડી શકે તેટલા સંવેદનશીલ હોય છે, જે એક ફાયદો છે.

હકીકતમાં, આપણે જે "લાઇટ બ્લોકર" જોઈએ છીએ તે એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ છે જે સમાન સિદ્ધાંત અને પદ્ધતિ ધરાવે છે.

જોકે, પ્રકાશ અવરોધકોનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સેન્સર તરીકે થાય છે અને પ્રકાશ ઉત્સર્જક તત્વ અને પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરનાર તત્વ વચ્ચે પ્રકાશ અવરોધક પદાર્થ પસાર કરીને તેમની ભૂમિકા ભજવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેનો ઉપયોગ વેન્ડિંગ મશીનો અને એટીએમમાં ​​સિક્કા અને બેંકનોટ શોધવા માટે થઈ શકે છે.

② સુવિધાઓ

ઓપ્ટોકપ્લર પ્રકાશ દ્વારા સિગ્નલો ટ્રાન્સમિટ કરે છે, તેથી ઇનપુટ બાજુ અને આઉટપુટ બાજુ વચ્ચેનું ઇન્સ્યુલેશન એક મુખ્ય લક્ષણ છે. ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન અવાજથી સરળતાથી પ્રભાવિત થતું નથી, પરંતુ નજીકના સર્કિટ વચ્ચે આકસ્મિક પ્રવાહને પણ અટકાવે છે, જે સલામતીની દ્રષ્ટિએ અત્યંત અસરકારક છે. અને માળખું પોતે પ્રમાણમાં સરળ અને વાજબી છે.

તેના લાંબા ઇતિહાસને કારણે, વિવિધ ઉત્પાદકોની સમૃદ્ધ ઉત્પાદન શ્રેણી પણ ઓપ્ટોકપ્લર્સનો એક અનોખો ફાયદો છે. કારણ કે કોઈ ભૌતિક સંપર્ક નથી, ભાગો વચ્ચેનો ઘસારો ઓછો છે, અને જીવનકાળ લાંબો છે. બીજી બાજુ, એવી પણ લાક્ષણિકતાઓ છે કે તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં વધઘટ થવી સરળ છે, કારણ કે સમય પસાર થવા અને તાપમાનમાં ફેરફાર સાથે LED ધીમે ધીમે બગડશે.

ખાસ કરીને જ્યારે પારદર્શક પ્લાસ્ટિકનો આંતરિક ઘટક લાંબા સમય સુધી વાદળછાયું રહે છે, ત્યારે તે ખૂબ સારો પ્રકાશ મેળવી શકતો નથી. જો કે, કોઈ પણ સંજોગોમાં, યાંત્રિક સંપર્કના સંપર્કની તુલનામાં તેનું જીવન ખૂબ લાંબુ છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ સામાન્ય રીતે ફોટોડાયોડ્સ કરતા ધીમા હોય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ હાઇ-સ્પીડ કોમ્યુનિકેશન માટે થતો નથી. જોકે, આ કોઈ ગેરલાભ નથી, કારણ કે કેટલાક ઘટકોમાં ઝડપ વધારવા માટે આઉટપુટ બાજુ પર એમ્પ્લીફિકેશન સર્કિટ હોય છે. હકીકતમાં, બધા ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટને ઝડપ વધારવાની જરૂર નથી.

③ ઉપયોગ

ફોટોઇલેક્ટ્રિક કપ્લર્સમુખ્યત્વે સ્વિચિંગ ઓપરેશન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સ્વીચ ચાલુ કરવાથી સર્કિટ ઉર્જાવાન બનશે, પરંતુ ઉપરોક્ત લાક્ષણિકતાઓ, ખાસ કરીને ઇન્સ્યુલેશન અને લાંબા જીવનકાળના દૃષ્ટિકોણથી, તે ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતાની જરૂર હોય તેવા દૃશ્યો માટે યોગ્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, અવાજ એ તબીબી ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઑડિઓ સાધનો/સંચાર સાધનોનો દુશ્મન છે.

તેનો ઉપયોગ મોટર ડ્રાઇવ સિસ્ટમમાં પણ થાય છે. મોટરનું કારણ એ છે કે જ્યારે તે ચલાવવામાં આવે છે ત્યારે ઇન્વર્ટર દ્વારા ગતિ નિયંત્રિત થાય છે, પરંતુ તે ઉચ્ચ આઉટપુટને કારણે અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે. આ અવાજ ફક્ત મોટરને જ નિષ્ફળ બનાવશે નહીં, પરંતુ પેરિફેરલ્સને અસર કરતી "જમીન"માંથી પણ વહેશે. ખાસ કરીને, લાંબા વાયરિંગવાળા ઉપકરણો આ ઉચ્ચ આઉટપુટ અવાજને સરળતાથી ઉપાડી શકે છે, તેથી જો તે ફેક્ટરીમાં થાય છે, તો તે મોટા નુકસાનનું કારણ બનશે અને ક્યારેક ગંભીર અકસ્માતોનું કારણ બનશે. સ્વિચિંગ માટે અત્યંત ઇન્સ્યુલેટેડ ઓપ્ટોકપ્લર્સનો ઉપયોગ કરીને, અન્ય સર્કિટ અને ઉપકરણો પર અસર ઘટાડી શકાય છે.

બીજું, ઓપ્ટોકપ્લર્સ કેવી રીતે પસંદ કરવા અને તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો

પ્રોડક્ટ ડિઝાઇનમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય ઓપ્ટોકપ્લરનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો? નીચેના માઇક્રોકન્ટ્રોલર ડેવલપમેન્ટ એન્જિનિયરો ઓપ્ટોકપ્લર્સ કેવી રીતે પસંદ કરવા અને તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો તે સમજાવશે.

① હંમેશા ખુલ્લું અને હંમેશા બંધ

ફોટોકપ્લર્સ બે પ્રકારના હોય છે: એક પ્રકાર જેમાં વોલ્ટેજ લાગુ ન હોય ત્યારે સ્વીચ બંધ (બંધ) થાય છે, એક પ્રકાર જેમાં વોલ્ટેજ લાગુ પડે ત્યારે સ્વીચ ચાલુ (બંધ) થાય છે, અને એક પ્રકાર જેમાં વોલ્ટેજ ન હોય ત્યારે સ્વીચ ચાલુ થાય છે. વોલ્ટેજ લાગુ થાય ત્યારે લાગુ કરો અને બંધ કરો.

પહેલાને સામાન્ય રીતે ખુલ્લું કહેવામાં આવે છે, અને બીજાને સામાન્ય રીતે બંધ કહેવામાં આવે છે. કેવી રીતે પસંદ કરવું, તે સૌ પ્રથમ તમને કયા પ્રકારના સર્કિટની જરૂર છે તેના પર આધાર રાખે છે.

② આઉટપુટ કરંટ અને લાગુ વોલ્ટેજ તપાસો

ફોટોકપલર્સમાં સિગ્નલને એમ્પ્લીફાય કરવાની મિલકત હોય છે, પરંતુ તે હંમેશા ઇચ્છા મુજબ વોલ્ટેજ અને કરંટમાંથી પસાર થતા નથી. અલબત્ત, તે રેટ કરેલ છે, પરંતુ ઇચ્છિત આઉટપુટ કરંટ અનુસાર ઇનપુટ બાજુથી વોલ્ટેજ લાગુ કરવાની જરૂર છે.

જો આપણે પ્રોડક્ટ ડેટા શીટ જોઈએ, તો આપણે એક ચાર્ટ જોઈ શકીએ છીએ જ્યાં ઊભી અક્ષ એ આઉટપુટ કરંટ (કલેક્ટર કરંટ) છે અને આડી અક્ષ એ ઇનપુટ વોલ્ટેજ (કલેક્ટર-એમીટર વોલ્ટેજ) છે. કલેક્ટર કરંટ LED પ્રકાશની તીવ્રતા અનુસાર બદલાય છે, તેથી ઇચ્છિત આઉટપુટ કરંટ અનુસાર વોલ્ટેજ લાગુ કરો.

જોકે, તમને લાગશે કે અહીં ગણતરી કરાયેલ આઉટપુટ કરંટ આશ્ચર્યજનક રીતે નાનો છે. આ વર્તમાન મૂલ્ય છે જે સમય જતાં LED ના બગાડને ધ્યાનમાં લીધા પછી પણ વિશ્વસનીય રીતે આઉટપુટ કરી શકાય છે, તેથી તે મહત્તમ રેટિંગ કરતા ઓછું છે.

તેનાથી વિપરીત, એવા કિસ્સાઓ છે જ્યાં આઉટપુટ કરંટ મોટો નથી. તેથી, ઓપ્ટોકપ્લર પસંદ કરતી વખતે, "આઉટપુટ કરંટ" કાળજીપૂર્વક તપાસવાનું ભૂલશો નહીં અને તેની સાથે મેળ ખાતું ઉત્પાદન પસંદ કરો.

③ મહત્તમ પ્રવાહ

મહત્તમ વાહક પ્રવાહ એ મહત્તમ વર્તમાન મૂલ્ય છે જે ઓપ્ટોકપ્લર વહન કરતી વખતે ટકી શકે છે. ફરીથી, આપણે ખરીદી કરતા પહેલા ખાતરી કરવાની જરૂર છે કે પ્રોજેક્ટને કેટલું આઉટપુટ જોઈએ છે અને ઇનપુટ વોલ્ટેજ શું છે. ખાતરી કરો કે મહત્તમ મૂલ્ય અને વપરાયેલ વર્તમાન મર્યાદા નથી, પરંતુ કેટલાક માર્જિન છે.

④ ફોટોકપ્લરને યોગ્ય રીતે સેટ કરો

યોગ્ય ઓપ્ટોકપ્લર પસંદ કર્યા પછી, ચાલો તેનો ઉપયોગ વાસ્તવિક પ્રોજેક્ટમાં કરીએ. ઇન્સ્ટોલેશન પોતે જ સરળ છે, ફક્ત દરેક ઇનપુટ સાઇડ સર્કિટ અને આઉટપુટ સાઇડ સર્કિટ સાથે જોડાયેલા ટર્મિનલ્સને કનેક્ટ કરો. જો કે, ઇનપુટ સાઇડ અને આઉટપુટ સાઇડને ખોટી રીતે ગોઠવવામાં ન આવે તેની કાળજી લેવી જોઈએ. તેથી, તમારે ડેટા ટેબલમાં પ્રતીકો પણ તપાસવા જોઈએ, જેથી PCB બોર્ડ દોર્યા પછી તમને ફોટોઇલેક્ટ્રિક કપ્લર ફૂટ ખોટો ન લાગે.