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 એવા ક્ષેત્રોમાં સક્રિય તત્વ છે જ્યાં ઉચ્ચ ચોકસાઇ અનિવાર્ય છે, જેમ કે એકોસ્ટિક્સ, દવા અને ઉદ્યોગ, તેમની ઉચ્ચ વર્સેટિલિટી અને વિશ્વસનીયતા, જેમ કે ટકાઉપણું અને ઇન્સ્યુલેશનને કારણે.

પરંતુ ઓપ્ટોકપ્લર ક્યારે અને કયા સંજોગોમાં કામ કરે છે અને તેની પાછળનો સિદ્ધાંત શું છે? અથવા જ્યારે તમે ખરેખર તમારા પોતાના ઈલેક્ટ્રોનિક્સ કાર્યમાં ફોટોકપ્લરનો ઉપયોગ કરો છો, ત્યારે તમને કદાચ ખબર નહીં હોય કે તેને કેવી રીતે પસંદ કરવું અને તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો. કારણ કે ઓપ્ટોકોપ્લર ઘણીવાર "ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર" અને "ફોટોડિઓડ" સાથે મૂંઝવણમાં હોય છે. તેથી, ફોટોકપ્લર શું છે તે આ લેખમાં રજૂ કરવામાં આવશે.
ફોટોકપ્લર શું છે?

ઓપ્ટોકપ્લર એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક છે જેની વ્યુત્પત્તિ ઓપ્ટિકલ છે

કપ્લર, જેનો અર્થ થાય છે "પ્રકાશ સાથે જોડાણ." કેટલીકવાર ઓપ્ટોકપ્લર, ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર, ઓપ્ટિકલ ઇન્સ્યુલેશન વગેરે તરીકે પણ ઓળખાય છે. તેમાં પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરનાર 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 વચ્ચેનું સર્કિટ જોડાણ અલગ છે અને માત્ર સિગ્નલ પ્રસારિત 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 લાઇટ સિગ્નલને પ્રસારિત અથવા અવરોધિત કરીને, તે સ્વીચ તરીકે કાર્ય કરે છે. વિગતવાર સિદ્ધાંત અને મિકેનિઝમ પછીથી સમજાવવામાં આવશે, પરંતુ ફોટોકપ્લરનું પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરનાર તત્વ એ એલઇડી (લાઇટ એમિટિંગ ડાયોડ) છે.

1960 થી 1970 ના દાયકા સુધી, જ્યારે એલઇડીની શોધ કરવામાં આવી હતી અને તેમની તકનીકી પ્રગતિ નોંધપાત્ર હતી,ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સતેજી બની હતી. તે સમયે, વિવિધઓપ્ટિકલ ઉપકરણોની શોધ કરવામાં આવી હતી, અને ફોટોઇલેક્ટ્રિક કપ્લર તેમાંથી એક હતું. ત્યારબાદ, ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ ઝડપથી આપણા જીવનમાં ઘૂસી ગયું.

① સિદ્ધાંત/મિકેનિઝમ

ઓપ્ટોકોપ્લરનો સિદ્ધાંત એ છે કે પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરનાર તત્વ ઇનપુટ ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલને પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અને પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરનાર તત્વ પ્રકાશના વિદ્યુત સંકેતને આઉટપુટ બાજુના સર્કિટમાં પ્રસારિત કરે છે. પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરનાર તત્વ અને પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરનાર તત્વ બાહ્ય પ્રકાશના બ્લોકની અંદર હોય છે અને પ્રકાશ પ્રસારિત કરવા માટે બંને એકબીજાની વિરુદ્ધ હોય છે.

પ્રકાશ-ઉત્સર્જન તત્વોમાં વપરાતો સેમિકન્ડક્ટર એ LED (પ્રકાશ-ઉત્સર્જન કરનાર ડાયોડ) છે. બીજી બાજુ, ઉપયોગના વાતાવરણ, બાહ્ય કદ, કિંમત, વગેરેના આધારે પ્રકાશ-પ્રાપ્ત ઉપકરણોમાં ઘણા પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટરનો ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે.

જ્યારે કામ કરતું ન હોય, ત્યારે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ સામાન્ય સેમિકન્ડક્ટર કરતા ઓછો પ્રવાહ વહન કરે છે. જ્યારે ત્યાં પ્રકાશની ઘટના બને છે, ત્યારે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર પી-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર અને એન-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટરની સપાટી પર ફોટોઈલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ જનરેટ કરે છે, એન-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટરમાં છિદ્રો p પ્રદેશમાં વહે છે, p પ્રદેશમાં મુક્ત ઈલેક્ટ્રોન સેમિકન્ડક્ટર વહે છે. n પ્રદેશમાં, અને પ્રવાહ વહેશે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ ફોટોડિયોડ્સ જેટલા પ્રતિભાવશીલ નથી, પરંતુ તેઓ ઇનપુટ સિગ્નલ (આંતરિક ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડને કારણે) કરતાં સેંકડોથી 1,000 ગણા આઉટપુટને વિસ્તૃત કરવાની અસર પણ ધરાવે છે. તેથી, તેઓ નબળા સંકેતોને પણ પસંદ કરવા માટે એટલા સંવેદનશીલ છે, જે એક ફાયદો છે.

હકીકતમાં, આપણે જે "લાઇટ બ્લોકર" જોઈએ છીએ તે સમાન સિદ્ધાંત અને મિકેનિઝમ સાથેનું ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ છે.

જો કે, પ્રકાશ વિક્ષેપકોનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સેન્સર તરીકે થાય છે અને પ્રકાશ-ઉત્સર્જન કરનાર તત્વ અને પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરનાર તત્વ વચ્ચે પ્રકાશ-અવરોધિત પદાર્થ પસાર કરીને તેમની ભૂમિકા ભજવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેનો ઉપયોગ વેન્ડિંગ મશીનો અને એટીએમમાં ​​સિક્કા અને બૅન્કનોટ શોધવા માટે થઈ શકે છે.

② સુવિધાઓ

ઓપ્ટોકપ્લર પ્રકાશ દ્વારા સિગ્નલ પ્રસારિત કરે છે, તેથી ઇનપુટ બાજુ અને આઉટપુટ બાજુ વચ્ચેનું ઇન્સ્યુલેશન મુખ્ય લક્ષણ છે. ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન અવાજથી સહેલાઈથી પ્રભાવિત થતું નથી, પરંતુ અડીને આવેલા સર્કિટ વચ્ચે આકસ્મિક વર્તમાન પ્રવાહને પણ અટકાવે છે, જે સલામતીની દ્રષ્ટિએ અત્યંત અસરકારક છે. અને રચના પોતે પ્રમાણમાં સરળ અને વાજબી છે.

તેના લાંબા ઇતિહાસને લીધે, વિવિધ ઉત્પાદકોની સમૃદ્ધ પ્રોડક્ટ લાઇનઅપ પણ ઓપ્ટોકપ્લર્સનો એક અનન્ય ફાયદો છે. કારણ કે ત્યાં કોઈ શારીરિક સંપર્ક નથી, ભાગો વચ્ચેનો વસ્ત્રો નાનો છે, અને આયુષ્ય લાંબુ છે. બીજી તરફ, એવી લાક્ષણિકતાઓ પણ છે કે તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા વધઘટ કરવી સરળ છે, કારણ કે સમય અને તાપમાનના ફેરફારો સાથે એલઇડી ધીમે ધીમે બગડશે.

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

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

③ ઉપયોગ

ફોટોઇલેક્ટ્રિક કપ્લર્સમુખ્યત્વે સ્વિચિંગ ઓપરેશન માટે વપરાય છે. સ્વીચ ચાલુ કરવાથી સર્કિટ ઉર્જાવાન થશે, પરંતુ ઉપરોક્ત લાક્ષણિકતાઓના દૃષ્ટિકોણથી, ખાસ કરીને ઇન્સ્યુલેશન અને લાંબા આયુષ્યના દૃષ્ટિકોણથી, તે ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતાની જરૂર હોય તેવા સંજોગો માટે યોગ્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઘોંઘાટ એ તબીબી ઈલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઓડિયો સાધનો/સંચાર સાધનોનો દુશ્મન છે.

તેનો ઉપયોગ મોટર ડ્રાઇવ સિસ્ટમમાં પણ થાય છે. મોટરનું કારણ એ છે કે જ્યારે તેને ચલાવવામાં આવે છે ત્યારે તેની ઝડપ ઇન્વર્ટર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે, પરંતુ તે ઉચ્ચ આઉટપુટને કારણે અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઘોંઘાટ માત્ર મોટરને જ નિષ્ફળ બનાવશે નહીં, પરંતુ પેરિફેરલ્સને અસર કરતી "જમીન" દ્વારા પણ વહેશે. ખાસ કરીને, લાંબા વાયરિંગવાળા ઉપકરણો આ ઉચ્ચ આઉટપુટ અવાજને ઉપાડવા માટે સરળ છે, તેથી જો તે ફેક્ટરીમાં થાય છે, તો તે મોટા નુકસાનનું કારણ બને છે અને કેટલીકવાર ગંભીર અકસ્માતોનું કારણ બને છે. સ્વિચિંગ માટે અત્યંત ઇન્સ્યુલેટેડ ઓપ્ટોકોપ્લર્સનો ઉપયોગ કરીને, અન્ય સર્કિટ અને ઉપકરણો પરની અસર ઘટાડી શકાય છે.

બીજું, optocouplers કેવી રીતે પસંદ કરવા અને ઉપયોગ કરવા

પ્રોડક્ટ ડિઝાઇનમાં એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય ઓપ્ટોકપ્લરનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો? નીચેના માઇક્રોકન્ટ્રોલર ડેવલપમેન્ટ ઇજનેરો ઓપ્ટોકોપ્લર્સને કેવી રીતે પસંદ કરવા અને ઉપયોગ કરવા તે સમજાવશે.

① હંમેશા ખુલ્લું અને હંમેશા બંધ

ફોટોકપલર બે પ્રકારના હોય છે: એક પ્રકાર કે જેમાં વોલ્ટેજ લાગુ ન હોય ત્યારે સ્વીચ બંધ (બંધ) થાય છે, એક પ્રકાર કે જેમાં વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે સ્વીચ ચાલુ (બંધ) થાય છે અને એક પ્રકાર જેમાં સ્વીચ ચાલુ થાય છે. જ્યારે કોઈ વોલ્ટેજ ન હોય ત્યારે ચાલુ થાય છે. જ્યારે વોલ્ટેજ લાગુ થાય ત્યારે લાગુ કરો અને બંધ કરો.

પહેલાને સામાન્ય રીતે ખુલ્લું કહેવામાં આવે છે, અને પછીનાને સામાન્ય રીતે બંધ કહેવામાં આવે છે. કેવી રીતે પસંદ કરવું, સૌ પ્રથમ તમારે કયા પ્રકારની સર્કિટની જરૂર છે તેના પર નિર્ભર છે.

② આઉટપુટ વર્તમાન અને લાગુ વોલ્ટેજ તપાસો

ફોટોકપ્લર્સ પાસે સિગ્નલને એમ્પ્લીફાય કરવાની મિલકત હોય છે, પરંતુ હંમેશા વોલ્ટેજ અને કરંટમાંથી ઇચ્છિત રીતે પસાર થતા નથી. અલબત્ત, તે રેટેડ છે, પરંતુ ઇચ્છિત આઉટપુટ વર્તમાન અનુસાર ઇનપુટ બાજુથી વોલ્ટેજ લાગુ કરવાની જરૂર છે.

જો આપણે ઉત્પાદન ડેટા શીટ પર નજર કરીએ, તો આપણે એક ચાર્ટ જોઈ શકીએ છીએ જ્યાં વર્ટિકલ અક્ષ એ આઉટપુટ કરંટ (કલેક્ટર કરંટ) છે અને આડી અક્ષ એ ઇનપુટ વોલ્ટેજ (કલેક્ટર-એમિટર વોલ્ટેજ) છે. કલેક્ટર વર્તમાન એલઇડી પ્રકાશની તીવ્રતા અનુસાર બદલાય છે, તેથી ઇચ્છિત આઉટપુટ વર્તમાન અનુસાર વોલ્ટેજ લાગુ કરો.

જો કે, તમે વિચારી શકો છો કે અહીં ગણતરી કરેલ આઉટપુટ વર્તમાન આશ્ચર્યજનક રીતે નાનું છે. આ વર્તમાન મૂલ્ય છે જે સમય જતાં એલઇડીના બગાડને ધ્યાનમાં લીધા પછી પણ વિશ્વસનીય રીતે આઉટપુટ કરી શકાય છે, તેથી તે મહત્તમ રેટિંગ કરતા ઓછું છે.

તેનાથી વિપરીત, એવા કિસ્સાઓ છે કે જ્યાં આઉટપુટ વર્તમાન મોટા નથી. તેથી, ઓપ્ટોકપ્લર પસંદ કરતી વખતે, "આઉટપુટ વર્તમાન" ને કાળજીપૂર્વક તપાસવાની ખાતરી કરો અને તેની સાથે મેળ ખાતું ઉત્પાદન પસંદ કરો.

③ મહત્તમ વર્તમાન

મહત્તમ વહન વર્તમાન એ મહત્તમ વર્તમાન મૂલ્ય છે જે ઓપ્ટોકપ્લર જ્યારે વહન કરે છે ત્યારે તેનો સામનો કરી શકે છે. ફરીથી, અમારે ખાતરી કરવાની જરૂર છે કે અમે ખરીદતા પહેલા પ્રોજેક્ટને કેટલા આઉટપુટની જરૂર છે અને ઇનપુટ વોલ્ટેજ શું છે. ખાતરી કરો કે મહત્તમ મૂલ્ય અને વર્તમાન વપરાયેલ મર્યાદા નથી, પરંતુ તેમાં થોડો માર્જિન છે.

④ ફોટોકપ્લર યોગ્ય રીતે સેટ કરો

યોગ્ય optocoupler પસંદ કર્યા પછી, ચાલો તેનો વાસ્તવિક પ્રોજેક્ટમાં ઉપયોગ 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 બાજુને ખોટી રીતે ન દોરવા માટે કાળજી લેવી જોઈએ. તેથી, તમારે ડેટા ટેબલમાંના ચિહ્નો પણ તપાસવા જોઈએ, જેથી તમને PCB બોર્ડ દોર્યા પછી ફોટોઈલેક્ટ્રિક કપ્લર ફૂટ ખોટો ન જણાય.