Оптрони

Оптрони (оптичен разклонител, английската абревиатура от OC), известен също като оптични изолатори, посочени оптрон. Оптрон предават електрически сигнали към светлина като среда. Нейната входа и на изхода имаме добра електрическа изолация, така че той е широко използван в различни схеми. В момента тя се превърна в един от най-видове, най-широко използвани в оптоелектронни устройства. Оптрон обикновено се състои от три части: светлината, да получава и да усили светлината на сигнала. Входният електрически сигнал шофиране излъчващ светлина диод (LED), така че дадена определена дължина на вълната на светлината се получава от Фотодетекторът генерира фототока, а след това след още усилва продукцията.

Вид

Десетки видове оптрони, главно универсална (и под-база без олово и доведе две база), тип Дарлингтън, Schmidt-тип, високоскоростен, оптични интегрални схеми, оптични влакна, фоточувствителни Тиристори тип (и под-начин тиристор, триак), фоточувствителни тип БНТ.

Предимство

Еднопосочен предаване на сигнала, на входа и на изхода на пълното осъществяване на електрическа изолация, на изходния сигнал не оказва влияние върху страната вход, анти-намеса способността, стабилна, без контакт, дълъг живот, висока ефективност предаване. Оптрон е разработен през 1970 г., произведени нови устройства, сега се използва широко в електрическа изолация, ниво на превключване, по-степенен съединител, верига за задвижване, смяна на верига, хеликоптер, сред мултивибратор, изолиране на сигнала, ниво на изолация, импулс за усилване на схеми, цифрова апаратура, предаване дистанционно сигнал, пулс усилване, твърдотелни релета (SSR), апаратура, комуникационно оборудване и компютърни интерфейси. В един чип импулсно захранване, може да представлява линеен оптрон оптрон верига за обратна връзка ток чрез коригиране на страна контрол за промяна на режима на работа за постигане на точни цели регулиране.

Технически параметри

Основните технически параметри на диоди, излъчващи светлина оптрон напред пад на напрежение VF, ток в права посока IF, текущото съотношение трансфер изолационното съпротивление CTR, между входните и изходните етапи, колектора - емитер обратна разбивка напрежение V (BR ) CEO, колектор - емитер насищане напрежение VCE (сб). В допълнение, трябва да се помисли за предаването на цифров времето на нарастване на сигнала, попада време, забавяне на времето и времето на съхранение и други параметри.

Най-важният параметър е сегашният фактор за усилване на CTR на предавателно отношение (Curremt-Transfer Ratio). Обикновено, каза текущото съотношение трансфер DC. Когато изходното напрежение се поддържа постоянна, която е равна на процент на входа АКО DC изходен ток IC и ток DC. Когато приемник ток на тръбата усилване фактор Hfe е постоянно, то е равно на текущото съотношение изхода IC, обикновено се изразява като процент. Има формули:

CTR = IC / IF × 100%

С помощта на фототранзистор оптрони, CTR предимно в диапазона от 20% до 30% (напр. 4N35) и PC817 в сравнение с 80% ~ 160%, тип Дарлингтън оптрони (напр. 4N30) до 100% ~ 500%. За същото, което показва, че изходния ток, който е само малък входен ток. Ето защо, Hfe CTR транзисторни параметри имат някои прилики. CTR-IF характеристична крива е нелинейни обикновени оптрони, нелинейни изкривявания в, ако е малък особено тежка, така че тя не е подходяща за предаване на аналогови сигнали. CTR-IF характеристики на линейна крива оптрон има добра линейност, особено в предаването на малък сигнал, текущото съотношение трансфер на AC (ΔCTR = ΔIC / ΔIF) в непосредствена близост до сегашното съотношение трансфер стойности CTR на DC. Следователно, той е подходящ за предаване на аналогово напрежение или токов сигнал, което дава възможност линейна връзка между входа и изхода. Това е важна характеристика. Обратна връзка Оптрон в проектирането на импулсни захранвания, трябва да бъдат правилно подбрани линейни модели Оптрон и параметри, изберете следните принципи:

Текущите трансфери (1) съотношение оптичен разклонител (CTR) на допустимия диапазон е 50% до 200%. Това е така, защото, когато CTR5.0mA), с цел правилно да контролира работния цикъл на импулсно захранване IC чип, който ще увеличи консумацията на електроенергия от Оптрон. Ако CTR> 200%, или при стартиране верига, когато натоварването е мутирал, че е възможно да включите захранващия чип фалшиво задействане, засягащ нормалното изхода.

(2) се препоръчва използването на линеен оптрон, която се характеризира със стойности на ТПП може да бъде линейно регулира в определени граници.

(3) от британския Esso Curme (ISOCOM), Съединените щати, произведени от Motorola 4N × × серия (като 4N25, 4N26, 4N35) оптрон, 2012 г. до широко разпространени приложения в страната. Предвид тези Оптрони подаръци комутационни характеристики, линейността е беден, подходящ за предаване на цифрови сигнали (високи и ниски), и затова не се препоръчва за употреба при импулсни захранвания.

Optical Изолация

Computer е множество входни портове, получаващи отдалечени полеви устройства идват от състоянието на сигнала, микрокомпютъра за извършване на съответните операции по обработката на тези сигнали, извежда различни контролни сигнали. В сравнение с тежки условия на мястото, няма да има голям смущения шум, ако тези смущения, заедно с входния сигнал в компютърната система, ще намали точността на контрол, в резултат на неизправност. По този начин, на входните и изходните клеми в компютъра, използвайки интерфейс оптрон, сигналът и шумоизолация. Типично оптично свързване схема, показана на фигура 6. Веригата се използва главно от "A / D Converter" цифров изходен сигнал, и да излязат от процесора на управляващия сигнал и интерфейс аналогова верига на канала, като по този начин за постигане на същите между различни системи сигналните пътища, свързани в електрически изолирани един от друг по пътя, както и постигане на аналогови схеми и цифрови схеми са изолирани, ограничи прослушване ефекти върху тази основа.

Фигура VI оптрон окабеляване схематични

За линейни канал аналогови схеми изискват оптрони трябва да могат да бъдат линейна трансформация и характеристика на предаването, или избора на тръбата, като се използват допълнителни схеми за подобряване на линейност, или V / F цифров преобразуващ изолация оптрон преди употреба.

Карам верига

В системата за контрол на микрокомпютър, голям брой приложения е ключът за контрол, която превключва обикновено след I / O изход микрокомпютъра, и ограничените възможности I / O устройство, достатъчно генерала за шофиране в някакъв момент изпълнява магнитни устройства, необходимостта да се добавят директно задвижване интерфейс верига, за да се избегне прекъсване на компютърни карантинни мерки да бъдат взети. Ако основната верига тиристор, при които обменът е обикновено силна електрическа верига, напрежение висок ток е голям и е трудно да бъде пряко свързан с компютъра, контрола компютър може да се прилага на оптрон и триак спусъка изолиране сигнал верига. Автоматичен например е показано на фигура 7.

Фигура VII триак (SCR)

В допълнение, могат да се използват за управление на двигателя верига на съединителя и управлението на мотора верига изолиран от високо напрежение верига. Motor от MOSFET или IGBT транзистор мощност диск ток, мощност лампов усилвател превключвател етап контрол изисква изолация между сигнала и захранващи тръби. В оптрон ниво на изолация - усилвател етап - под формата на висока мощност тръба връзка изисква оптрон с високо изходно напрежение, висока скорост и висока отхвърляне общ режим.

Разстояние предаване

В компютърни приложения, дължащи се на измерване и контрол между измереното и контролирано оборудване неминуемо ще трябва да бъде дългосрочна предаване, процесът предаване на сигнала е много податливи на смущения, в резултат на нарушаването на предаване на сигнала или нарушаването; В допълнение, през един дълъг Колкото по-далече един от друг кабелната връзка между устройствата, което често се дължи на лошо земята потенциал между устройства, в резултат на контура на заземяването течения, формирани на намесата на режим Напрежение диференциал. За да се гарантира дългосрочната надеждност на предаването, могат да бъдат мерки Оптрон изолация на електрическите вериги, свързващи два разделени, нарязани на цикъла могат да се образуват, което ги прави независими една от друга, да се подобри анти-заглушаване верига производителност на системата. Ако преносната линия е по-дълъг, сцена на сериозни сътресения, през два оптрони ще завърши в дългосрочен план "плаващ" нагоре, показано на фигура 8.

Фигура осем плаващ оптрон предаване дългосрочен договор

Дългосрочна "плаващ", за да се отстранят общата основа между двата края на дългосрочен план, а не само ефективно премахване на ток през всеки кръг безспорно, когато шум напрежение, генерирани от формирането на взаимно тормоз, но и ефективно решаване на дългия път и импеданс съвпадение проблем; Междувременно, късо съединение, когато контролираният устройството, но също така и за защита на системата от повреди.

Верига Detection

Пресичане на нулата, т.е. нула-пропускателни откриване означава AC напрежение пресичане на нулата се открива автоматично и след това генерира управляващ сигнал към електронна схема в този момент започва да се отваря. Модерна технология има пресичане на нулата се комбинира с оптична технология съединителя. Фигура 9 е нула преминаване откриване верига MCU цифров AC регулатор на напрежение може да се използва.

Фигура девет нула-пропускателни откриване

220V AC напрежение през резистор R1 добавя директно към ограничаване две обратен паралел Оптрон GD1, GD2 на входа. В положителна и отрицателна половината цикъл AC мощност, GD1 и GD2 провеждаме, U0 изход ниско, в момента, в синусова вълна AC пресича нула, GD1 и GD2 не са включени, U0 изход високо. Anti-порта сигнала на пулса след оформянето като нулева синхронизация сигнал микроконтролер заявка за прекъсване на сигнала и контролируеми силиций.

Предпазни мерки

(1) на входните и изходните части на оптрони трябва поотделно с помощта на отделно захранване, ако двата края на общ източник на захранване, изолацията на оптрон е безсмислено.

(2) При използване на оптрони за изолиране на входните и изходните канали, всички трябва да се изолира от всички сигнали (включително цифрови сигнали, управляващи сигнали, сигнали статус), което изолирана от двете страни не се докосват никакви електрически, в противен случай вид изолация е безсмислена.

Оптрони свързани жаргон: [1]

1.разклонител, фото-Оптрони

2.оптрон Оптрони Избор

При проектирането на оптични изолация Оптрон вериги трябва да бъдат правилно подбрани Оптрон модели и параметри, изберете следните принципи:

(1) От Оптрон еднопосочно предаване на сигнали устройства и пренос на данни схема всъщност се изисква размер на двустранна платка изисква определена комбинация от дизайн верига, ние трябва да изберем един чип интегрирани Оптрон устройства многоканални ;

(2) коефициент на текущ трансфер на оптрон (CTR) на допустимия диапазон не е по-малко от 500%. Защото, когато CTR <500% от оптрон LED ток изисква по-голямо произведение (> 5.0 mA), с цел да се гарантира, че не са настъпили грешки в предаването на сигнала в дългосрочен план, което ще увеличи консумацията на електроенергия от Оптрон;

One (3) оптрон оптрон Скоростната кутия е избрана, следва да се спазва принципът на оптрон скорост на превключване е твърде бавен, не можете да направите правилния отговор на входното ниво, това ще се отрази на нормалното функциониране на веригата.

(4) препоръча да се използва линеен оптрон. Той разполага стойности CTR може да бъде линейно коригират в рамките на определен диапазон. Благодарение на конструкцията на входа и на изхода верига е високо-слаб сигнал, следователно, веригата работи в нелинейни състояние. В онлайн приложения, защото ненарушена предаване на сигнала, така че трябва да работи в съответствие с изискванията на динамичната, настройте подходящия летаргичен точка, веригата работи в линеен състояние. [2]

Откриване

Той принадлежи оптрон сравнително нов вид на електронни продукти, които са широко използвани в компютри, аудио и видео, той също се нарича оптичен разклонител или оптрон, различните контролни вериги. Тъй photocoupler диоди, излъчващи светлина на и вътре в PHOTOTRANSISTOR точно преди напрежението или сегашното ниво променя верига, веригата преобразуване между промяната на светлината, няма електрическа връзка между тях, като по този начин ефективно блокиране на потенциал контакт между веригите и да се постигне надеждна изолация.

1 оптрон оптрон тестове за определяне на добро или лошо, може да бъде измерено, във вътрешния път. Диоди и транзистори за определяне на положителен и отрицателен съпротива. Повече надежден метод за откриване е следната три. 1 Извадете подозира сравнително право Оптрон, измерване на неговата вътрешна диод с мултицет, положителни и отрицателни стойност на съпротивление на транзистора, измерените стойности се сравняват със съответните им оптрон с добри крака, ако съпротивлението е доста по-различно, тогава Оптрон е повреден.

(2) Следната броя на сградите, мултицет анализ за установяване на PCIll оптрон пример за илюстрация на метода на цифров мултицет откриване, откриване ще вземе оптрон диод ① краката и отстрани - страна ② крака бяха вкарани в цифров мултицет Hfe на C, д жак, цифров мултицет трябва да бъде поставен в този момент NPN блок; тогава вътрешен фототранзистор оптрон в поле ⑤ фут-аналогов мултицет черен химикал, д самите ④ фута до червения писалката, и наберете в аналогов мултицет Rxlk блок. Тази воля от мултицет ъгъл показалка деформация - всъщност е вариация на фототока да се определи Оптрон ситуация. Колкото по-голяма деформация ъгъл показалеца надясно, толкова по-висока фотоелектричния Оптрон на ефективността на преобразуване, че по-високото съотношение излъчване, въпреки че по-ниската; Ако ръцете не се движат, а след това на Оптрон е повреден.

(3) определяне на правото на фотоелектричния ефект е все още ICIll откриване оптрон, например, задаване на мултицет Размер: Rxlk мощност блок, двете води са свързани с изхода на Оптрон ④, ⑤ краката, а след това да използват един единствен 1.5V батерия и След 50-100 ома резистор в серия, свързан към положителния полюс на батерията на ① PC111 пинов опира към отрицателния полюс ② пинов опира на положителния терминал или ПИН ①, ② отрицателен прекратяване ПИН свързан към изхода на времето за наблюдаване мултицет показалка деформация. Ако люлки показалка, показващи оптрон е добро, ако не се люлее, тогава Оптрон е повреден. Колкото по-голям ъгъл на отклонение люлка м показалеца, толкова по-висока чувствителност фотоелектричния преобразуване.

Разграничаване

Метод One

Основната разлика между общия тип оптичен разклонител с Дарлингтън е настоящ фактор усилване на тръбата на приемник е различна. Бившият Hfe е няколко пъти до няколко стотин пъти, като последните до няколко хиляди пъти, разлика от 1 до 2 порядъци. Ето защо, ако може да се разграничи точно измерване на стойността Hfe. С повишено внимание трябва да се измерва в:

(1), тъй като стойността на високите тип Hfe Дарлингтън оптрони, така че ръцете отби два пъти броя на клетките е много близо. Точно отчет N1, N2 е броят на клетки, присъстващи метод ключа, в противен случай това ще доведе до големи грешки. В допълнение, преди привеждането в съответствие трябва да бъде нула ома.

(2) Ако при лансирането тръба 4N30 е повреден, но тръбата на приемника не се намери виновен, може да замени използването на ултра-β тръба. По същия начин, ако приемник тръба 4N35 непокътнати, но също така и за обикновен силиций се използва NPN транзистора и оползотворяване на отпадъци.

(3) По отношение на универсалната база олово и тип Дарлингтън оптичен разклонител, методът не е приложим. Препоръчаната разграничение между измерената сегашния подход съотношение трансфер CTR.

Метод Two

В общо предназначение оптичен разклонител, приемникът е силиций оптоелектронни полупроводници, и следователно само един сред BE силиций PN кръстопът. Тип Дарлингтън друг, който е съставен от композитни тръби, силиций PN кръстовище на две серии в емитер кръстовище композитен тръба. Според по-горе разлики, той е гъвкав и лесен за Дарлингтън тип оптрони разделят. Специфичният метод е мултицет диска за R × 100 сергии, черен химикал тогава B полюс, червеният писалката след това E поле, като се използва метода на четене на напрежението да се изчисли емитер кръстовище напред напрежение VBE. Ако VBE = 0.55 ~ 0.7V, е Дарлингтън тип оптрони.