اپتیسوآیلاتور چیست؟
تعریف اپتیسوآیلاتور
اپتیسوآیلاتور (که به آن اپتوکوپلر یا جداکننده نوری نیز میگویند) یک قطعه الکترونیکی است که سیگنالهای الکتریکی بین دو مدار جدا شده را با استفاده از نور منتقل میکند.
اصول عملکرد

مدار ورودی شامل یک منبع ولتاژ متغیر و یک LED است. مدار خروجی شامل یک فوتوترانزیستور و مقاومت بار است. LED و فوتوترانزیستور در یک پکیج ضدعفونی قرار داده شدهاند تا از تداخلات خارجی جلوگیری شود.
هنگامی که ولتاژ ورودی به LED اعمال میشود، آن نور فرابنفش متناسب با سیگنال ورودی تولید میکند. این نور از مانع دی الکتریک عبور کرده و به فوتوترانزیستور با قطببندی معکوس برخورد میکند. فوتوترانزیستور نور را به جریان الکتریکی تبدیل میکند که از طریق مقاومت بار میگذرد و ولتاژ خروجی ایجاد میکند. این ولتاژ خروجی متناسب معکوس با ولتاژ ورودی است.
مدارهای ورودی و خروجی با مانع دی الکتریکی جدا شدهاند که میتواند ولتاژهای بالا تا 10 کیلوولت و ترانزیشنهای ولتاژ با سرعت تا 25 کیلوولت/میکروسکند تحمل کند. این بدان معناست که هر نوع افزایش یا نویز در مدار ورودی مدار خروجی را تحت تأثیر قرار نمیدهد یا آسیب نمیرساند.
جداشدگی الکتریکی
اپتیسوآیلاتورها از مانع دی الکتریکی برای ایجاد جداشدگی الکتریکی بین مدارهای ورودی و خروجی استفاده میکنند و در مقابل ولتاژهای بالا و ترانزیشنهای ولتاژ محافظت میکنند.
پارامترها و مشخصات اپتیسوآیلاتور
نسبت انتقال جریان (CTR)
ولتاژ جداشدگی
ظرفیت ورودی-خروجی
سرعت تغییر حالت
نوعهای اپتیسوآیلاتور
LED-فوتودیود
LED-LASCR
زوج لامپ-فوتورزیستانس
کاربردها
الکترونیک قدرت
ارتباطات
سنجش
امنیت
مزایا
آنها جداشدگی الکتریکی بین مدارهای ورودی و خروجی را فراهم میکنند.
آنها از ولتاژ یا جریانهای بالا جلوگیری میکنند.
آنها از ولتاژ یا جریانهای بالا جلوگیری میکنند تا مدارهای ولتاژ یا جریان کم را آسیب نرسانند یا تداخل ایجاد نکنند.
آنها ارتباط بین مدارهایی که سطوح ولتاژ، پتانسیل زمین یا مشخصات نویز مختلفی دارند را فراهم میکنند.
آنها قادر به مدیریت سرعتهای تغییر حالت و نرخهای داده بالا هستند.
معایب
آنها نسبت به سایر روشهای جداشدگی مانند ترانسفورماتورها یا خازنهای خازنی، پهنای باند و خطی بودن محدودتری دارند.
آنها تأثیرات دما و سن که میتوانند عملکرد آنها را با گذشت زمان تضعیف کنند دارند.
آنها تغییرات در نسبت انتقال جریان و ظرفیت ورودی-خروجی دارند که میتوانند دقت و ثبات آنها را تحت تأثیر قرار دهند.
نتیجهگیری
اپتیسوآیلاتورها دستگاههای مفیدی هستند که میتوانند سیگنالهای الکتریکی بین مدارهای جدا شده را با استفاده از نور منتقل کنند. آنها مزایای زیادی دارند، مانند ایجاد جداشدگی الکتریکی، جلوگیری از ولتاژهای بالا، حذف نویز الکتریکی و امکان ارتباط بین مدارهای ناسازگار. آنها همچنین معایبی مانند پهنای باند محدود، تأثیرات سن، تغییرات در عملکرد و سرعت تغییر حالت دارند. اپتیسوآیلاتورها پارامترها و مشخصات مختلفی دارند که برای کاربردهای مختلف مناسب هستند. اپتیسوآیلاتورها در الکترونیک قدرت، ارتباطات، سنجش، امنیت و سایر زمینهها گسترده استفاده میشوند.