একটি অপটোকপলার কি, এটি কিভাবে কাজ করে, প্রধান বৈশিষ্ট্য এবং এটি কোথায় ব্যবহার করা হয়

জোড়া "অপটিক্যাল ইমিটার - অপটিক্যাল রিসিভার" দীর্ঘকাল ধরে ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। একটি ইলেকট্রনিক উপাদান যেখানে রিসিভার এবং ট্রান্সমিটার একই হাউজিংয়ে অবস্থিত এবং তাদের মধ্যে একটি অপটিক্যাল লিঙ্ক রয়েছে তাকে অপটোকপলার বা অপটোকপলার বলে।

অপটোকপলার ডিভাইস

অপটোকপলারে একটি অপটিক্যাল ট্রান্সমিটার (এমিটার), একটি অপটিক্যাল চ্যানেল এবং একটি অপটিক্যাল সিগন্যাল রিসিভার থাকে। ফটোট্রান্সমিটার বৈদ্যুতিক সংকেতকে অপটিক্যালে রূপান্তর করে। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ট্রান্সমিটার হল একটি LED (আগের মডেলগুলি ভাস্বর বা নিয়ন লাইট বাল্ব ব্যবহার করত)। LEDs ব্যবহার নীতিহীন, কিন্তু তারা আরো টেকসই এবং নির্ভরযোগ্য.

অপটিক্যাল সংকেত একটি অপটিক্যাল চ্যানেলের মাধ্যমে রিসিভারে প্রেরণ করা হয়। চ্যানেলটি বন্ধ থাকে - যখন ট্রান্সমিটার দ্বারা নির্গত আলো অপটোকপলারের দেহের বাইরে যায় না। তারপর রিসিভার দ্বারা উত্পন্ন সংকেত ট্রান্সমিটার ইনপুটে সংকেতের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়।এই জাতীয় চ্যানেলগুলি বায়ু বা একটি বিশেষ অপটিক্যাল যৌগ দিয়ে পূর্ণ। এছাড়াও "দীর্ঘ" optocouplers আছে, চ্যানেল যা আছে অপটিক্যাল ফাইবার.

যদি অপটোকপলারটি এমনভাবে ডিজাইন করা হয় যে উত্পন্ন বিকিরণ, রিসিভারে পৌঁছানোর আগে, হাউজিং ছেড়ে যায়, এই জাতীয় চ্যানেলকে খোলা বলা হয়। এটির সাহায্যে, আপনি আলোর মরীচির পথে উদ্ভূত বাধাগুলি নিবন্ধন করতে পারেন।

ফটোডিটেক্টর অপটিক্যাল সিগন্যালকে বৈদ্যুতিক সিগন্যালে বিপরীত রূপান্তর করে। সর্বাধিক ব্যবহৃত রিসিভার হল:

1. ফটোডিওডস। সাধারণত ডিজিটাল যোগাযোগ লাইনে ব্যবহৃত হয়। তাদের বংশ ছোট।
2. ফটোরেসিস্টর। তাদের বৈশিষ্ট্য হল রিসিভারের দ্বিমুখী পরিবাহিতা। রোধের মাধ্যমে কারেন্ট যে কোন দিকে যেতে পারে।
3. ফটোট্রান্সিস্টর। এই ধরনের ডিভাইসগুলির একটি বৈশিষ্ট্য হল একটি অপ্টোট্রান্সমিটার এবং আউটপুট সার্কিটের মাধ্যমে উভয়ই ট্রানজিস্টর কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা। লিনিয়ার এবং ডিজিটাল উভয় মোডে ব্যবহৃত হয়। একটি পৃথক ধরনের অপটোকপলার - সমান্তরাল-বিরোধিত ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর সহ। এই ধরনের ডিভাইস বলা হয় কঠিন রাষ্ট্র রিলে.
4. ফটোথাইরিস্টরস। এই ধরনের অপটোকপলারগুলি আউটপুট সার্কিটের বর্ধিত শক্তি এবং তাদের স্যুইচিং গতি দ্বারা আলাদা করা হয়; এই জাতীয় ডিভাইসগুলি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের উপাদানগুলি নিয়ন্ত্রণে সুবিধাজনকভাবে ব্যবহার করা হয়। এই ডিভাইসগুলি কঠিন অবস্থা রিলে হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।

Optocoupler microcircuits ব্যাপক হয়ে উঠেছে - এক প্যাকেজে strapping সহ optocouplers এর সমাবেশ। এই ধরনের অপটোকপলারগুলি স্যুইচিং ডিভাইস হিসাবে এবং অন্যান্য উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়।

সুবিধাগুলি এবং অসুবিধাগুলি

অপটিক্যাল যন্ত্রগুলিতে উল্লেখ করা প্রথম সুবিধা হল যান্ত্রিক অংশের অনুপস্থিতি।এর অর্থ হ'ল অপারেশন চলাকালীন ইলেক্ট্রোমেকানিকাল রিলেগুলির মতো কোনও ঘর্ষণ, পরিধান, পরিচিতিগুলির স্পার্কিং নেই। সিগন্যাল (ট্রান্সফরমার ইত্যাদি) গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নকরণের জন্য অন্যান্য ডিভাইসের বিপরীতে, অপ্টোকপলারগুলি সরাসরি কারেন্ট সহ খুব কম ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করতে পারে।

উপরন্তু, অপটিক্যাল আইসোলেশনের সুবিধা হল ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে খুব কম ক্যাপাসিটিভ এবং ইনডাকটিভ কাপলিং। এই কারণে, আবেগ এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হস্তক্ষেপের সংক্রমণের সম্ভাবনা হ্রাস পায়। ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক সংযোগের অনুপস্থিতি যোগাযোগহীন নিয়ন্ত্রণ এবং সুইচিং সার্কিট তৈরির জন্য বিভিন্ন প্রযুক্তিগত সমাধানের সম্ভাবনা প্রদান করে।

ইনপুট এবং আউটপুটের জন্য ভোল্টেজ এবং কারেন্টের পরিপ্রেক্ষিতে বাস্তব ডিজাইনের সীমাবদ্ধতা সত্ত্বেও, তত্ত্বগতভাবে এই বৈশিষ্ট্যগুলি বাড়ানোর জন্য কোনও মৌলিক বাধা নেই। এটি আপনাকে প্রায় যেকোনো কাজের জন্য অপটোকপলার তৈরি করতে দেয়।

অপটোকপলারগুলির অসুবিধাগুলির মধ্যে একমুখী সংকেত সংক্রমণ অন্তর্ভুক্ত - ফটোডিটেক্টর থেকে ট্রান্সমিটারে একটি অপটিক্যাল সংকেত প্রেরণ করা অসম্ভব। এটি ট্রান্সমিটার সিগন্যালে রিসিভিং সার্কিটের প্রতিক্রিয়া অনুসারে প্রতিক্রিয়া সংগঠিত করা কঠিন করে তোলে।

গ্রহনকারী অংশের প্রতিক্রিয়া শুধুমাত্র ট্রান্সমিটারের বিকিরণ পরিবর্তন করেই নয়, চ্যানেলের অবস্থাকে প্রভাবিত করে (তৃতীয় পক্ষের বস্তুর উপস্থিতি, চ্যানেল মাধ্যমের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করা ইত্যাদি) দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। এই ধরনের প্রভাব একটি অ-বিদ্যুত প্রকৃতিরও হতে পারে। এটি অপটোকপলার ব্যবহারের সম্ভাবনাকে প্রসারিত করে। এবং বহিরাগত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের প্রতি সংবেদনশীলতা আপনাকে উচ্চ শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ ডেটা ট্রান্সমিশন চ্যানেল তৈরি করতে দেয়।

অপ্টোকপ্লারগুলির প্রধান অসুবিধা হল কম শক্তি দক্ষতা যা ডাবল সিগন্যাল রূপান্তরের সময় সংকেত ক্ষতির সাথে যুক্ত। এছাড়াও একটি অসুবিধা হল উচ্চ অভ্যন্তরীণ শব্দ স্তর। এটি অপটোকপলারের সংবেদনশীলতা হ্রাস করে এবং তাদের প্রয়োগের সুযোগ সীমিত করে যেখানে দুর্বল সংকেতগুলির সাথে কাজ করা প্রয়োজন।

অপটোকপলার ব্যবহার করার সময়, তাদের পরামিতিগুলিতে তাপমাত্রার প্রভাবকেও বিবেচনায় নেওয়া উচিত - এটি উল্লেখযোগ্য। এছাড়াও, অপটোকপলারগুলির অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে অপারেশন চলাকালীন উপাদানগুলির একটি লক্ষণীয় অবক্ষয় এবং একটি প্যাকেজে বিভিন্ন সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ ব্যবহারের সাথে যুক্ত উত্পাদনে প্রযুক্তির একটি নির্দিষ্ট অভাব।

অপটোকপলারের বৈশিষ্ট্য

Optocoupler পরামিতি দুটি বিভাগে পড়ে:

• একটি সংকেত প্রেরণ করার জন্য ডিভাইসের বৈশিষ্ট্য বৈশিষ্ট্য;
• ইনপুট এবং আউটপুট মধ্যে decoupling বৈশিষ্ট্য.

প্রথম বিভাগটি বর্তমান স্থানান্তর সহগ। এটি LED এর নির্গততা, রিসিভারের সংবেদনশীলতা এবং অপটিক্যাল চ্যানেলের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। এই সহগটি আউটপুট কারেন্ট এবং ইনপুট কারেন্টের অনুপাতের সমান এবং বেশিরভাগ ধরণের অপটোকপলারের জন্য 0.005 ... 0.2। ট্রানজিস্টর উপাদানগুলির জন্য, স্থানান্তর সহগ 1 এ পৌঁছাতে পারে।

যদি আমরা অপটোকপলারকে চার-মেরু হিসাবে বিবেচনা করি, তবে এর ইনপুট বৈশিষ্ট্য সম্পূর্ণরূপে অপ্টো-ইমিটারের (LED) CVC দ্বারা এবং আউটপুট - রিসিভারের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। পাস-থ্রু বৈশিষ্ট্যটি সাধারণত অ-রৈখিক, তবে কিছু ধরণের অপটোকপলারের রৈখিক বিভাগ থাকে। সুতরাং, ডায়োড অপটোকপলারের সিভিসির একটি অংশে ভাল রৈখিকতা রয়েছে, তবে এই বিভাগটি খুব বড় নয়।

রোধকারী উপাদানগুলিকে অন্ধকার প্রতিরোধের (শূন্যের সমান ইনপুট কারেন্ট সহ) হালকা প্রতিরোধের অনুপাত দ্বারাও মূল্যায়ন করা হয়। থাইরিস্টর অপটোকপ্লারদের জন্য, একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল খোলা অবস্থায় ন্যূনতম হোল্ডিং কারেন্ট। অপ্টোকপলারের উল্লেখযোগ্য পরামিতিগুলির মধ্যে সর্বোচ্চ অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতার গুণমান দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:

• ইনপুট এবং আউটপুটে সর্বাধিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়;
• ইনপুট এবং আউটপুট মধ্যে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ;
• ইনপুট এবং আউটপুট মধ্যে অন্তরণ প্রতিরোধের;
• উত্তরণ ক্ষমতা।

শেষ পরামিতিটি বৈদ্যুতিক উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালের ইনপুট থেকে আউটপুটে ফুটো হওয়ার ক্ষমতাকে চিহ্নিত করে, অপটিক্যাল চ্যানেলকে বাইপাস করে, ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে ক্যাপাসিট্যান্সের মাধ্যমে।

এমন পরামিতি রয়েছে যা আপনাকে ইনপুট সার্কিটের ক্ষমতা নির্ধারণ করতে দেয়:

• সর্বোচ্চ ভোল্টেজ যা ইনপুট টার্মিনালগুলিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে;
• LED সহ্য করতে পারে এমন সর্বাধিক বর্তমান;
• রেট করা বর্তমান সময়ে LED জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ;
• বিপরীত ইনপুট ভোল্টেজ - বিপরীত পোলারিটি ভোল্টেজ যা LED সহ্য করতে পারে।

আউটপুট সার্কিটের জন্য, এই বৈশিষ্ট্যগুলি হবে সর্বাধিক অনুমোদিত আউটপুট কারেন্ট এবং ভোল্টেজ, সেইসাথে শূন্য ইনপুট কারেন্টে লিকেজ কারেন্ট।

অপটোকপলারের সুযোগ

একটি বন্ধ চ্যানেল সহ অপটোকপলার ব্যবহার করা হয় যেখানে, কোন কারণে (বৈদ্যুতিক নিরাপত্তা, ইত্যাদি), সংকেত উৎস এবং গ্রহনকারী পক্ষের মধ্যে ডিকপলিং প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, প্রতিক্রিয়া লুপগুলিতে পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচিং - সংকেত PSU আউটপুট থেকে নেওয়া হয়, বিকিরণকারী উপাদানকে খাওয়ানো হয়, যার উজ্জ্বলতা ভোল্টেজ স্তরের উপর নির্ভর করে।আউটপুট ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে একটি সংকেত রিসিভার থেকে নেওয়া হয় এবং PWM কন্ট্রোলারে খাওয়ানো হয়।

দুটি অপটোকপলার সহ একটি কম্পিউটার পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটের একটি খণ্ড চিত্রে দেখানো হয়েছে। শীর্ষ optocoupler IC2 একটি প্রতিক্রিয়া তৈরি করে যা ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করে। নীচের IC3 পৃথক মোডে কাজ করে এবং যখন স্ট্যান্ডবাই ভোল্টেজ থাকে তখন PWM চিপে শক্তি সরবরাহ করে।

কিছু স্ট্যান্ডার্ড বৈদ্যুতিক ইন্টারফেসের জন্য উৎস এবং রিসিভারের মধ্যে গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতাও প্রয়োজন।

একটি খোলা চ্যানেল সহ ডিভাইসগুলি যে কোনও বস্তু (প্রিন্টারে কাগজের উপস্থিতি), সীমাবদ্ধ সুইচ, কাউন্টার (পরিবাহকের উপর বস্তু, মাউস ম্যানিপুলেটরগুলিতে গিয়ার দাঁতের সংখ্যা) ইত্যাদি সনাক্ত করার জন্য সেন্সর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

সলিড স্টেট রিলেগুলি প্রচলিত রিলেগুলির মতো একই জায়গায় ব্যবহার করা হয় - সংকেত পরিবর্তনের জন্য। কিন্তু খোলা অবস্থায় চ্যানেলের উচ্চ প্রতিরোধের কারণে তাদের প্রচার বাধাগ্রস্ত হয়। এগুলি পাওয়ার সলিড-স্টেট ইলেকট্রনিক্সের উপাদানগুলির ড্রাইভার হিসাবেও ব্যবহৃত হয় (শক্তিশালী ফিল্ড-ইফেক্ট বা IGBT ট্রানজিস্টর)।

অপ্টোকপলারটি অর্ধ শতাব্দীরও বেশি আগে বিকশিত হয়েছিল, কিন্তু এলইডিগুলি সাশ্রয়ী এবং সস্তা হওয়ার পরে এর ব্যাপক ব্যবহার শুরু হয়েছিল। এখন অপ্টোকপ্লারগুলির সমস্ত নতুন মডেল তৈরি করা হচ্ছে (বেশিরভাগ অংশে, তাদের উপর ভিত্তি করে মাইক্রোসার্কিট), এবং তাদের সুযোগ কেবল প্রসারিত হচ্ছে।

অনুরূপ নিবন্ধ: