광 커넥터 및 해당 애플리케이션
옵토 커플러 (또는 최근에 호출되기 시작한 옵토 커플러)는 구조적으로 이미 터와 광 검출기의 두 가지 요소로 구성되며 일반적으로 밀봉 된 공통 하우징에 통합됩니다.
저항기, 다이오드, 트랜지스터, 사이리스터 등 다양한 유형의 광커플러가 있습니다. 이 이름은 광검출기의 유형을 나타냅니다. 이미터로는 파장이 0.9~1.2미크론 범위인 반도체 적외선 LED가 일반적으로 사용됩니다. 적색 LED, 전계 발광체 및 소형 백열 램프도 사용됩니다.
옵토커플러의 주요 목적은 신호 회로 사이에 갈바닉 절연을 제공하는 것입니다. 이를 바탕으로 광 검출기의 차이에도 불구하고 이러한 장치의 일반적인 작동 원리는 동일한 것으로 간주 될 수 있습니다. 이미 터에 도착하는 입력 전기 신호는 광속으로 변환되어 광 검출기에 작용하여 전도도를 변경합니다. .
광검출기가 있으면 포토레지스터, 그런 다음 광 저항은 광 트랜지스터 인 경우 원래 (어두운) 저항보다 수천 배 작아집니다. 베이스에 조사하면 전류가 베이스에 적용될 때와 동일한 효과가 발생합니다. 기존 트랜지스터그리고 열립니다.
그 결과 광커플러의 출력에서 일반적으로 입력의 모양과 동일하지 않을 수 있는 신호가 형성되며 입력 및 출력 회로는 전기적으로 연결되지 않습니다. 광 커플러의 입력 회로와 출력 회로 사이에는 전기적으로 강한 투명 유전체 질량 (일반적으로 유기 폴리머)이 배치되며 저항은 10 ^ 9 ... 10 ^ 12 옴에 이릅니다.
업계에서 생산되는 광커플러는 현재의 반도체 장치 지정 시스템을 기반으로 명명됩니다.
광 커플러 지정의 첫 번째 문자 (A)는 이미 터의 출발 물질 인 갈륨 비소 또는 갈륨-알루미늄-비소의 고용체를 나타내며 두 번째 (O)는 하위 클래스 인 광 커플러를 의미합니다. 세 번째는 장치가 속한 유형을 보여줍니다. P — 저항, D — 다이오드, T — 트랜지스터, Y — 사이리스터. 다음은 개발 번호를 의미하는 숫자와 특정 유형 그룹의 문자입니다.
옵토커플러 장치
포장되지 않은 LED 인 이미 터는 일반적으로 금속 케이스의 상단 부분에 배치되고 하단 부분의 크리스탈 홀더에는 강화 실리콘 광 검출기 (예 : 광 사이리스터)가 있습니다. LED와 광사이리스터 사이의 전체 공간은 굳어지는 투명한 덩어리로 채워져 있습니다. 이 충전재는 광선을 안쪽으로 반사하는 층으로 덮여 있어 빛이 작업 영역 외부로 산란되는 것을 방지합니다.
설명 된 저항과 약간 다른 디자인 광 커플러... 여기에서 백열 필라멘트가있는 소형 램프가 금속 몸체의 상부에 설치되고 카드뮴 셀레늄 기반 포토 레지스터가 하부에 설치됩니다.
포토레지스터는 얇은 사이트 기반에서 별도로 제조됩니다. 반도체 물질인 카드뮴 셀렌화물의 필름이 그 위에 분사되고 그 후 전도성 물질(예: 알루미늄)로 만들어진 전극이 형성됩니다. 출력 와이어는 전극에 용접됩니다. 램프와 베이스 사이의 견고한 연결은 경화된 투명 매스에 의해 제공됩니다.
옵토커플러 와이어용 하우징의 구멍은 유리로 채워져 있습니다. 덮개와 본체 바닥의 단단한 연결은 용접으로 보장됩니다.
사이리스터 옵토커플러의 전류-전압 특성(CVC)은 단일 광커플러와 거의 동일합니다. 사이리스터... 입력 전류가 없는 경우(I = 0 — 암흑 특성) 포토사이리스터는 인가된 전압의 매우 높은 값(800 … 1000V)에서만 켜질 수 있습니다. 그러한 고전압의 인가는 실질적으로 용인될 수 없기 때문에, 이 곡선은 순전히 이론적인 의미를 갖는다.
포토사이리스터에 직접 동작 전압(옵토커플러의 종류에 따라 50~400V)을 인가하면 구동 전류인 입력 전류가 공급되어야만 소자를 켤 수 있다.
옵토커플러의 스위칭 속도는 입력 전류 값에 따라 다릅니다. 일반적인 스위칭 시간은 t = 5 … 10μs입니다. 옵토커플러의 턴오프 시간은 포토사이리스터 접합부에서 소수 전류 캐리어의 재흡수 과정과 관련이 있으며 흐르는 출력 전류 값에만 의존합니다.트리핑 시간의 실제 값은 10 … 50μs 범위입니다.
포토레지스터 옵토커플러의 최대 및 작동 출력 전류는 주변 온도가 섭씨 40도 이상으로 올라가면 급격하게 감소합니다. 이 옵토 커플러의 출력 저항은 입력 전류 값 4mA까지 일정하게 유지되며 입력 전류가 더 증가하면 (백열 램프의 밝기가 증가하기 시작할 때) 급격히 감소합니다.
위에서 설명한 것 외에도 소위 말하는 광 커플러가 있습니다 개방 광 채널... 여기서 조명기는 적외선 LED이고 광 검출기는 포토 레지스터, 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터가 될 수 있습니다. 이 옵토커플러의 차이점은 방사선이 나가고 일부 외부 물체에 의해 반사되어 옵토커플러, 즉 광검출기로 돌아간다는 것입니다. 이러한 옵토커플러에서 출력 전류는 입력 전류뿐만 아니라 외부 반사면의 위치를 변경하여 제어할 수 있습니다.
개방형 광채널 광커플러에서 송신기와 수신기의 광축은 평행하거나 약간 기울어져 있습니다. 동축 광축을 가진 그러한 광커플러 설계가 있습니다. 이러한 장치를 옵토커플러라고 합니다.
오트론의 적용
현재 옵토커플러는 특히 강력한 이산 소자를 포함하는 마이크로전자 논리 블록을 액추에이터(릴레이, 전기 모터, 접촉기 등)와 결합하고 갈바닉 절연, 일정하고 천천히 변화하는 변조가 필요한 논리 블록 간의 통신을 위해 널리 사용됩니다. 전압, 변환 직사각형 펄스 정현파 진동에서 강력한 램프 제어 및 고전압 표시기.