ஒளி சமிக்ஞைகளை ஊடகமாகப் பயன்படுத்தி மின்சுற்றுகளை இணைக்கும் ஆப்டோகப்ளர்கள், அவற்றின் நீடித்த உழைப்பு மற்றும் மின்காப்பு போன்ற உயர் பன்முகத்தன்மை, நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றின் காரணமாக, ஒலியியல், மருத்துவம் மற்றும் தொழில்துறை போன்ற உயர் துல்லியம் இன்றியமையாத துறைகளில் செயல்படும் ஒரு முக்கிய அங்கமாக விளங்குகின்றன.
ஆனால், ஆப்டோகப்ளர் எப்போது, எந்தச் சூழ்நிலைகளில் செயல்படுகிறது, அதன் பின்னணியில் உள்ள கொள்கை என்ன? அல்லது, உங்கள் சொந்த எலக்ட்ரானிக்ஸ் பணிகளில் நீங்கள் உண்மையில் போட்டோகப்ளரைப் பயன்படுத்தும்போது, அதை எப்படித் தேர்ந்தெடுத்துப் பயன்படுத்துவது என்று உங்களுக்குத் தெரியாமல் இருக்கலாம். ஏனெனில், ஆப்டோகப்ளர் என்பது பெரும்பாலும் “போட்டோடிரான்சிஸ்டர்” மற்றும் “போட்டோடையோடு” ஆகியவற்றுடன் குழப்பப்படுகிறது. எனவே, போட்டோகப்ளர் என்றால் என்ன என்பது இந்தக் கட்டுரையில் அறிமுகப்படுத்தப்படும்.
ஒளி இணைப்பி என்றால் என்ன?
ஆப்டோகப்ளர் என்பது 'ஆப்டிகல்' என்ற சொல்லின் மூலத்தைக் கொண்ட ஒரு மின்னணு பாகம் ஆகும்.
கப்ளர், அதாவது “ஒளியுடன் இணைத்தல்”. சில நேரங்களில் இது ஆப்டோகப்ளர், ஆப்டிகல் ஐசோலேட்டர், ஆப்டிகல் இன்சுலேஷன் போன்ற பெயர்களாலும் அழைக்கப்படுகிறது. இது ஒளி உமிழும் உறுப்பு மற்றும் ஒளி பெறும் உறுப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் உள்ளீட்டுப் பக்கச் சுற்றையும் வெளியீட்டுப் பக்கச் சுற்றையும் ஒளியியல் சமிக்ஞை மூலம் இணைக்கிறது. இந்தச் சுற்றுகளுக்கு இடையில் எந்த மின் இணைப்பும் இல்லை, வேறுவிதமாகக் கூறினால், இது ஒரு காப்பு நிலையில் உள்ளது. எனவே, உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கு இடையேயான சுற்று இணைப்பு தனித்தனியாக உள்ளது, மேலும் சமிக்ஞை மட்டுமே அனுப்பப்படுகிறது. உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டிற்கு இடையில் உயர் மின்னழுத்தக் காப்புடன், கணிசமாக வேறுபட்ட உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்த நிலைகளைக் கொண்ட சுற்றுகளை இது பாதுகாப்பாக இணைக்கிறது.
மேலும், இந்த ஒளி சமிக்ஞையை அனுப்புவதன் அல்லது தடுப்பதன் மூலம், இது ஒரு நிலைமாற்றியாகச் செயல்படுகிறது. இதன் விரிவான கொள்கையும் செயல்முறையும் பின்னர் விளக்கப்படும், ஆனால் ஒளி இணைப்பியின் ஒளி உமிழும் உறுப்பு ஒரு LED (ஒளி உமிழும் டையோடு) ஆகும்.
1960கள் முதல் 1970கள் வரை, எல்.ஈ.டி-கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு அவற்றின் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் குறிப்பிடத்தக்கவையாக இருந்த காலகட்டத்தில்,ஒளியியல் மின்னணுவியல்ஒரு பெரும் எழுச்சியாக மாறியது. அந்த நேரத்தில், பல்வேறுஒளியியல் சாதனங்கள்பல தொழில்நுட்பங்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன, அவற்றில் ஒளிமின்னழுத்த இணைப்பியும் ஒன்றாகும். அதனைத் தொடர்ந்து, ஒளியியல் மின்னணுவியல் நமது வாழ்வில் விரைவாக ஊடுருவியது.
① கொள்கை/இயங்குமுறை
ஆப்டோகப்ளரின் கொள்கை என்னவென்றால், ஒளி உமிழும் உறுப்பு உள்ளீட்டு மின் சமிக்ஞையை ஒளியாக மாற்றுகிறது, மற்றும் ஒளி பெறும் உறுப்பு அந்த ஒளி மின் சமிக்ஞையை மீண்டும் வெளியீட்டுப் பக்கச் சுற்றுக்கு அனுப்புகிறது. ஒளி உமிழும் உறுப்பும் ஒளி பெறும் உறுப்பும் வெளிப்புற ஒளித் தொகுதியின் உள்ளே அமைந்துள்ளன, மேலும் ஒளியைக் கடத்துவதற்காக இரண்டும் ஒன்றுக்கொன்று எதிரெதிராக அமைந்துள்ளன.
ஒளி உமிழும் கூறுகளில் பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்தி, எல்.ஈ.டி (ஒளி உமிழும் டையோடு) ஆகும். மறுபுறம், ஒளி பெறும் சாதனங்களில், பயன்பாட்டுச் சூழல், வெளிப்புற அளவு, விலை போன்றவற்றைப் பொறுத்து பல வகையான குறைக்கடத்திகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் பொதுவாக, மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவது போட்டோடிரான்சிஸ்டர் ஆகும்.
செயல்படாதபோது, ஃபோட்டோடிரான்சிஸ்டர்கள் சாதாரண குறைக்கடத்திகளைப் போல மிகக் குறைந்த அளவிலான மின்னோட்டத்தையே கடத்துகின்றன. அதன் மீது ஒளி படும்போது, ஃபோட்டோடிரான்சிஸ்டர் P-வகை குறைக்கடத்தி மற்றும் N-வகை குறைக்கடத்தியின் மேற்பரப்பில் ஒரு ஒளிமின்னியக்க விசையை உருவாக்குகிறது. இதனால், N-வகை குறைக்கடத்தியில் உள்ள துளைகள் p பகுதிக்குள் பாய்கின்றன, p பகுதியில் உள்ள கட்டற்ற எலக்ட்ரான்கள் n பகுதிக்குள் பாய்கின்றன, இதன் விளைவாக மின்னோட்டம் பாயும்.
ஃபோட்டோடிரான்சிஸ்டர்கள் ஃபோட்டோடயோடுகளைப் போல விரைவாகப் பதிலளிப்பதில்லை, ஆனால் அவையும் (உள் மின்புலத்தின் காரணமாக) உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை விட நூற்றுக்கணக்கான முதல் 1,000 மடங்கு வரை வெளியீட்டைப் பெருக்கும் விளைவைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, அவை பலவீனமான சமிக்ஞைகளைக் கூடப் பெறும் அளவுக்கு உணர்திறன் கொண்டவை, இது ஒரு நன்மையாகும்.
உண்மையில், நாம் காணும் இந்த “ஒளித் தடுப்பான்” என்பது அதே கொள்கை மற்றும் இயக்கமுறையைக் கொண்ட ஒரு மின்னணு சாதனம் ஆகும்.
இருப்பினும், ஒளித் தடுப்பான்கள் பொதுவாக உணரிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை ஒளியை உமிழும் உறுப்புக்கும் ஒளியைப் பெறும் உறுப்புக்கும் இடையில் ஒளியைத் தடுக்கும் ஒரு பொருளைக் கடத்துவதன் மூலம் தங்கள் பணியைச் செய்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, தானியங்கி விற்பனை இயந்திரங்கள் மற்றும் ஏடிஎம்களில் நாணயங்கள் மற்றும் பணத்தாள்களைக் கண்டறிய இதைப் பயன்படுத்தலாம்.
② அம்சங்கள்
ஆப்டோகப்ளர் ஒளியின் மூலம் சமிக்ஞைகளை அனுப்புவதால், உள்ளீட்டுப் பக்கத்திற்கும் வெளியீட்டுப் பக்கத்திற்கும் இடையிலான மின்காப்பு ஒரு முக்கிய அம்சமாகும். உயர் மின்காப்பு இரைச்சலால் எளிதில் பாதிக்கப்படுவதில்லை, மேலும் அருகிலுள்ள சுற்றுகளுக்கு இடையில் தற்செயலாக மின்னோட்டம் பாய்வதையும் தடுக்கிறது, இது பாதுகாப்பின் அடிப்படையில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது. மேலும், அதன் கட்டமைப்பும் ஒப்பீட்டளவில் எளிமையாகவும் பொருத்தமானதாகவும் உள்ளது.
அதன் நீண்ட வரலாறு காரணமாக, பல்வேறு உற்பத்தியாளர்களின் விரிவான தயாரிப்பு வரிசையும் ஆப்டோகப்ளர்களின் ஒரு தனித்துவமான நன்மையாகும். நேரடித் தொடர்பு இல்லாததால், பாகங்களுக்கு இடையேயான தேய்மானம் குறைவாகவும், ஆயுட்காலம் அதிகமாகவும் உள்ளது. மறுபுறம், காலப்போக்கில் மற்றும் வெப்பநிலை மாற்றங்களால் எல்.ஈ.டி மெதுவாகத் தரம் குறையும் என்பதால், ஒளிரும் திறன் எளிதில் ஏற்ற இறக்கத்திற்கு உள்ளாகும் என்ற பண்பும் உள்ளது.
குறிப்பாக, ஒளிபுகும் பிளாஸ்டிக்கின் உட்புறப் பகுதி நீண்ட காலமாகப் பயன்படுத்தப்படாமல் இருக்கும்போது மங்கலாகிவிடுவதால், ஒளியை அவ்வளவு நன்றாக ஊடுருவ விடாது. இருப்பினும், இயந்திரவியல் தொடர்புடன் ஒப்பிடும்போது, இதன் ஆயுட்காலம் மிகவும் நீளமானது.
ஃபோட்டோடிரான்சிஸ்டர்கள் பொதுவாக ஃபோட்டோடயோடுகளை விட மெதுவாகச் செயல்படுவதால், அவை அதிவேகத் தகவல்தொடர்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை. இருப்பினும், இது ஒரு குறை அல்ல, ஏனெனில் சில கூறுகளின் வெளியீட்டுப் பக்கத்தில் வேகத்தை அதிகரிப்பதற்கான பெருக்கச் சுற்றுகள் உள்ளன. உண்மையில், எல்லா மின்னணுச் சுற்றுகளுக்கும் வேகத்தை அதிகரிக்க வேண்டிய அவசியம் இல்லை.
③பயன்பாடு
ஒளிமின் இணைப்பிகள்இவை முக்கியமாக நிலைமாற்றுச் செயல்பாட்டிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நிலைமாற்றியை இயக்குவதன் மூலம் மின்சுற்றுக்கு ஆற்றல் அளிக்கப்படும், ஆனால் மேற்கூறிய பண்புகள், குறிப்பாக மின்காப்பு மற்றும் நீண்ட ஆயுள் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது, அதிக நம்பகத்தன்மை தேவைப்படும் சூழல்களுக்கு இது மிகவும் பொருத்தமானது. உதாரணமாக, மருத்துவ மின்னணுவியல் மற்றும் ஒலி/தகவல் தொடர்பு சாதனங்களுக்கு இரைச்சல் ஒரு பெரும் எதிரியாகும்.
இது மோட்டார் இயக்க அமைப்புகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மோட்டாரை இயக்கும்போது அதன் வேகம் இன்வெர்ட்டர் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் அதன் அதிக வெளியீட்டின் காரணமாக இரைச்சல் ஏற்படுகிறது. இந்த இரைச்சல் மோட்டாரை செயலிழக்கச் செய்வது மட்டுமல்லாமல், 'கிரவுண்ட்' வழியாகப் பாய்ந்து புறக்கருவிகளையும் பாதிக்கும். குறிப்பாக, நீண்ட வயரிங் கொண்ட கருவிகள் இந்த அதிக வெளியீட்டு இரைச்சலை எளிதில் உள்வாங்கிக்கொள்ளும். எனவே, இது தொழிற்சாலையில் ஏற்பட்டால், பெரும் இழப்புகளையும் சில சமயங்களில் கடுமையான விபத்துகளையும் ஏற்படுத்தும். சுவிட்ச் செய்வதற்கு அதிக மின்காப்பு கொண்ட ஆப்டோகப்ளர்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மற்ற மின்சுற்றுகள் மற்றும் சாதனங்கள் மீதான தாக்கத்தைக் குறைக்க முடியும்.
இரண்டாவதாக, ஆப்டோகப்ளர்களை எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது மற்றும் பயன்படுத்துவது
தயாரிப்பு வடிவமைப்பில் பயன்படுத்துவதற்குச் சரியான ஆப்டோகப்ளரை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது? பின்வரும் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் மேம்பாட்டுப் பொறியாளர்கள், ஆப்டோகப்ளர்களைத் தேர்ந்தெடுத்துப் பயன்படுத்துவது எப்படி என்பதை விளக்குவார்கள்.
① எப்போதும் திறந்திருக்கும் மற்றும் எப்போதும் மூடியிருக்கும்
ஒளி இணைப்பிகளில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: மின்னழுத்தம் செலுத்தப்படாதபோது சுவிட்ச் அணைக்கப்படும் (ஆஃப்) வகை, மின்னழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது சுவிட்ச் இயக்கப்படும் (ஆஃப்) வகை, மற்றும் மின்னழுத்தம் இல்லாதபோது சுவிட்ச் இயக்கப்படும் (ஆன்) வகை. மின்னழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது சுவிட்ச் அணைக்கப்படும்.
முந்தையது இயல்பாகத் திறந்தது என்றும், பிந்தையது இயல்பாக மூடியது என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. எதைத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது, முதலில் உங்களுக்கு எந்த வகையான மின்சுற்று தேவை என்பதைப் பொறுத்தது.
② வெளியீட்டு மின்னோட்டம் மற்றும் செலுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்தைச் சரிபார்க்கவும்
ஃபோட்டோகப்ளர்கள் சிக்னலைப் பெருக்கும் பண்பைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை எப்போதும் விரும்பியபடி மின்னழுத்தத்தையும் மின்னோட்டத்தையும் கடத்துவதில்லை. நிச்சயமாக, அதற்கு ஒரு மதிப்பீடு உண்டு, ஆனால் விரும்பிய வெளியீட்டு மின்னோட்டத்திற்கு ஏற்ப உள்ளீட்டுப் பக்கத்திலிருந்து ஒரு மின்னழுத்தத்தைச் செலுத்த வேண்டும்.
தயாரிப்புத் தரவுத் தாளைப் பார்த்தால், அதில் செங்குத்து அச்சில் வெளியீட்டு மின்னோட்டமும் (கலெக்டர் மின்னோட்டம்), கிடை அச்சில் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தமும் (கலெக்டர்-எமிட்டர் மின்னழுத்தம்) உள்ள ஒரு வரைபடத்தைக் காணலாம். கலெக்டர் மின்னோட்டமானது LED ஒளியின் செறிவைப் பொறுத்து மாறுபடும், எனவே விரும்பிய வெளியீட்டு மின்னோட்டத்திற்கு ஏற்ப மின்னழுத்தத்தைச் செலுத்தவும்.
இருப்பினும், இங்கு கணக்கிடப்பட்ட வெளியீட்டு மின்னோட்டம் வியக்கத்தக்க வகையில் குறைவாக இருப்பதாக நீங்கள் நினைக்கலாம். காலப்போக்கில் எல்.ஈ.டி-யின் தரம் குறைவதைக் கருத்தில் கொண்ட பிறகும் நம்பகத்தன்மையுடன் வெளியிடக்கூடிய மின்னோட்ட மதிப்பு இதுவாகும், எனவே இது அதிகபட்ச மதிப்பீட்டை விடக் குறைவாக உள்ளது.
இதற்கு மாறாக, வெளியீட்டு மின்னோட்டம் அதிகமாக இல்லாத சூழல்களும் உள்ளன. எனவே, ஆப்டோகப்ளரைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, அதன் “வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை” கவனமாகச் சரிபார்த்து, அதற்கேற்ற தயாரிப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பதை உறுதிசெய்யவும்.
③ அதிகபட்ச மின்னோட்டம்
அதிகபட்ச கடத்தல் மின்னோட்டம் என்பது, ஒரு ஆப்டோகப்ளர் கடத்தும் போது தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னோட்ட மதிப்பாகும். மீண்டும், நாம் வாங்குவதற்கு முன், திட்டத்திற்கு எவ்வளவு வெளியீடு தேவை மற்றும் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் என்ன என்பதை நாம் அறிந்திருப்பதை உறுதி செய்ய வேண்டும். அதிகபட்ச மதிப்பும் பயன்படுத்தப்படும் மின்னோட்டமும் வரம்புகளாக இல்லாமல், சிறிதளவு கூடுதல் அவகாசம் இருப்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள்.
④ ஃபோட்டோகப்ளரைச் சரியாக அமைக்கவும்
சரியான ஆப்டோகப்ளரைத் தேர்ந்தெடுத்த பிறகு, அதை ஒரு உண்மையான திட்டத்தில் பயன்படுத்துவோம். நிறுவுவது எளிதானது, ஒவ்வொரு உள்ளீட்டுப் பக்கச் சுற்று மற்றும் வெளியீட்டுப் பக்கச் சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள முனையங்களை இணைத்தால் போதும். இருப்பினும், உள்ளீட்டுப் பக்கத்தையும் வெளியீட்டுப் பக்கத்தையும் தவறான திசையில் இணைக்காமல் கவனமாக இருக்க வேண்டும். எனவே, தரவு அட்டவணையில் உள்ள குறியீடுகளையும் நீங்கள் சரிபார்க்க வேண்டும், அப்போதுதான் PCB பலகையை வரைந்த பிறகு, ஒளிமின்னழுத்த இணைப்பியின் முனை தவறாக இருப்பதைக் கண்டறிய மாட்டீர்கள்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூலை-29-2023