Використання муфт Opto

- Пристрої, з'єднані опто

  • ДОМА
  • СХЕМИ І РЕЗИСТОРИ
  • Теорія змінного струму
  • НАПІВПРОВІДНИКИ
  • Підсилювачі
  • ОСЦІЛЯТОРИ
  • ЕЛЕКТРОПИТАННЯ
  • ЦИФРОВА ЕЛЕКТРОНІКА

напруги струму

  • 1. Напівпровідники
  • 2. Діоди
  • 3. Біполярні транзистори переходу
  • 4. Польові транзистори
  • 5. Пристрої з оптичним зв’язком
  • 6. Тиристори, симістори та діалоги
  • 7. Транзисторні несправності
  • 5.0 Оптоволоконних пристроїв
  • 5.1 Робота оптрона
  • 5.2 Використання оптронів
  • 5.3 Звукові оптрони
  • 5.4 Оптоперемикачі
  • 5.5 Опто-симістори та твердотільні реле
  • 5.6 Вікторина з оптроном
  • Вивчивши цей розділ, ви зможете:
  • Опишіть основні застосування оптронів:
  • Зрозумійте конструкцію схем оптронів
  • • Використання поточного коефіцієнта передачі (CTR) .
  • • Розрахунок значень компонентів оптронів.
  • Зрозумійте вимоги до типового застосування оптрона.
  • • Зміщення рівня.
  • • Ізоляція вводу/виводу.
  • • Рух сильних струмів.
  • • Захист задньої ЕРС.

Існує багато різних застосувань для схем оптронів, тому існує багато різних вимог до конструкції, але основна конструкція оптрона, що забезпечує ізоляцію, наприклад, між двома ланцюгами, просто передбачає вибір відповідних значень резисторів для двох резисторів R1 і R2, показаних на рис. 5.2.1.

У цьому прикладі показано оптопару PC817, яка ізолює схему за допомогою логіки HCT через затвор інвертора 7414 Шмітта. Інвертор Шмітта на виході виконує кілька функцій; він забезпечує відповідність виходу специфікаціям напруги та струму HCT, а також забезпечує дуже швидкий час підйому та падіння для виходу та коригує інверсію сигналу, спричинену фототранзистором, що працює в режимі загального випромінювача. Кожне логічне сімейство (наприклад, типи LSTTL або CMOS) може мати різні рівні логічної напруги та різні вимоги до вхідного та вихідного струму, а оптрони можуть забезпечити зручний спосіб взаємодії двох ланцюгів з різними логічними рівнями. Необхідно забезпечити, щоб R1 створював відповідний рівень струму від вхідної схеми для правильного керування світлодіодною стороною оптрони, а також, що R2 створює відповідні рівні напруги та струму для живлення вихідної схеми через інвертор.

Рис. 5.2.1 Простий інтерфейс оптопари для HCT

Проектування інтерфейсів оптронів

Основною метою інтерфейсу оптрона є повна ізоляція вхідної схеми від вихідної схеми, що, як правило, означає, що буде два повністю окремих джерела живлення, одне для вхідного ланцюга і одне для вихідного. У цьому простому прикладі джерела вхідного та вихідного сигналів, швидше за все, будуть однаковими щодо напруги та струму, тому інтерфейс просто забезпечує ізоляцію без значного зміщення рівнів напруги чи струму.

Вибираючи відповідні значення для R1, значення для струмообмежуючого резистора встановлюється для отримання правильного прямого струму (ПЧ) через інфрачервоний світлодіод в оптроні. R2 - резистор навантаження для фототранзистора, і значення обох резисторів будуть залежати від ряду факторів.

Коефіцієнт поточного передавання

Струм у кожній половині ланцюга пов'язаний коефіцієнтом передачі струму (CTR), тобто просто відношенням вихідного струму до вхідного струму (IC/IF), що зазвичай виражається у відсотках. Кожен тип оптрони матиме діапазон значень CTR, викладених у технічному паспорті виробника. Значення CTR також залежить від ряду факторів, насамперед це тип оптрона; прості типи можуть мати значення CTR від 20% до 100%, тоді як спеціальні типи, такі як ті, що використовують конфігурацію транзистора Дарлінгтона для їх вихідний фототранзистор може мати значення CTR у кілька сотень відсотків. Крім того, рейтинг кліків будь-якого конкретного пристрою може значно відрізнятися від типового значення цього пристрою приблизно до +/- 30%. Виробники зазвичай вказують діапазон значень CTR для різних вихідних напруг колектора фототранзисторів (VC) та різних температур навколишнього середовища (TA). CTR також буде змінюватися залежно від віку оптрони, оскільки ефективність світлодіодів зменшується з віком (понад 1000 с годин). Оскільки очікується, що коефіцієнт CTR оптрони з часом зменшиться, загальноприйнятою практикою є вибір значення ПЧ дещо нижчого за максимальне, щоб запланована продуктивність все-таки могла бути досягнута протягом запланованого терміну служби схеми.

Хоча цей приклад описує конструкцію простого інтерфейсу, що зв’язує дві логічні схеми HCT, різниця між досягнутими тут результатами та результатами, необхідними для будь-якого іншого оптрона, полягає в тому, що подібні розрахунки можна проводити, просто використовуючи дані, відповідні іншим напругам та струмам та іншим оптронам.