ما هو العازل الضوئي؟
ما هو العازل الضوئي؟
تعريف العازل الضوئي
العازل الضوئي (المعروف أيضًا باسم الكوبولر الضوئي أو العازل الضوئي) هو مكون إلكتروني ينقل الإشارات الكهربائية بين دائرتين معزولتين باستخدام الضوء.
مبدأ العمل
تتكون الدائرة المدخلة من مصدر جهد متغير وليد. وتتكون الدائرة المخرجة من الترانزستور الضوئي ومقاومة الحمل. يتم تغليف الـ LED والترانزستور الضوئي في عبوة محكمة الغلق لمنع التداخل الخارجي.
عند تطبيق الجهد المدخل على الـ LED، فإنه يصدر ضوءًا تحت الأحمر متناسبًا مع الإشارة المدخلة. يعبر هذا الضوء الحاجز العازل ويصل إلى الترانزستور الضوئي المعكوس القطبية. يقوم الترانزستور الضوئي بتحويل الضوء إلى تيار كهربائي، والذي يتدفق عبر مقاومة الحمل، مما يخلق جهد خرج. يكون جهد الخرج متناسبًا عكسياً مع جهد المدخل.
تعزز الحاجز العازل الدائرة المدخلة والدائرة المخرجة كهربائيًا، ويمكنه تحمل جهود عالية تصل إلى 10 كيلوفولت وجهود عابرة بسرعة تصل إلى 25 كيلوفولت/ميكروثانية. وهذا يعني أن أي ارتفاع أو ضوضاء في الدائرة المدخلة لن تؤثر أو تضر بالدائرة المخرجة.
العزل الكهربائي
يستخدم العوازل الضوئية حاجزًا عازلًا لتوفير العزل الكهربائي بين الدائرة المدخلة والدائرة المخرجة، مما يحمي من الجهود العالية والجهود العابرة.
معلمات ومواصفات العازل الضوئي
نسبة نقل التيار (CTR)
جهد العزل
سعة المدخل والمخرج
سرعة التبديل
أنواع العوازل الضوئية
LED-ديود ضوئي
LED-LASCR
أزواج المصباح والمقاومة الضوئية
تطبيقات
الإلكترونيات القوية
الاتصالات
القياس
السلامة
مزايا
توفر العوازل الضوئية العزل الكهربائي بين الدائرة المدخلة والدائرة المخرجة.
تمنع الجهود العالية أو التيارات العالية.
تمنع الجهود العالية أو التيارات العالية من تلف أو تداخل مع الدوائر ذات الجهد المنخفض أو التيار المنخفض.
تمكّن من التواصل بين الدوائر التي لها مستويات جهد مختلفة أو أرضيات كهربائية مختلفة أو خصائص ضوضاء مختلفة.
يمكنها التعامل مع سرعات التبديل العالية ومعاملات البيانات العالية.
عيوب
لديها نطاق ترددي وخطية محدودة مقارنة بطرق العزل الأخرى مثل المحولات أو المكثفات.
لديها آثار للحرارة والتقادم يمكن أن تؤدي إلى تدهور أدائها مع مرور الوقت.
لديها تباين في نسبة نقل التيار والسعة بين المدخل والمخرج يمكن أن يؤثر على دقتها واستقرارها.
خاتمة
العوازل الضوئية هي أجهزة مفيدة يمكنها نقل الإشارات الكهربائية بين الدوائر المعزولة باستخدام الضوء. لديها العديد من المزايا مثل توفير العزل الكهربائي ومنع الجهود العالية وإزالة الضوضاء الكهربائية وتمكين التواصل بين الدوائر غير المتوافقة. كما لديها بعض العيوب مثل النطاق الترددي المحدود وأثر التقادم والتباين في الأداء وسرعة التبديل. العوازل الضوئية لديها معلمات ومواصفات مختلفة تحدد مدى ملاءمتها لتطبيقات مختلفة. تُستخدم العوازل الضوئية بشكل واسع في مجالات الإلكترونيات القوية والاتصالات والقياس والسلامة وغيرها.
