آی سی ایزوله کننده ( اپتوکوپلر - فتوکوپلر )
اپتوکوپلر چیست؟
اپتوکوپلر Optocoupler قطعه ای الکترونیکی است که وظیفه اصلی آن انتقال سیگنال های الکتریکی بین دو مدار از هم ایزوله شده است؛ این قطعه کار اتصال این دو مدار با یکدیگر را با استفاده از فرمان های نوری انجام می دهد. به این قطعه اپتوایزولاتور(opto-isolator)، فتوکوپلر(photocoupler) یا اپتیمال ایزولاتور(optimal isolator) هم گفته می شود و معمولاً هم به صورت آی سی تولید می شوند.
در بیشتر مدارهایی که حساسیت بسیار بالایی به نویز دارند و از ولتاژهای پایین استفاده می‌کنند، از اپتوکوپلر برای ایزوله کردن مدار، جلوگیری از برخورد الکتریکی احتمالی و ایجاد اختلال بر کار یکدیگر و جدا کردن نویز های ناخواسته استفاده می کنند. به این ترتیب علاوه بر حذف سیگنال های ناخواسته بر یکدیگر، امکان تبادل سیگنال های ضروری فراهم می شود.
آی سی ایزولاتور چیست؟
آی سی ایزولاتور به عنوان یک ایزولاتور دیجیتال وظیفه محافظت از مدارها را بر عهده دارد. این نوع آی سی ها معمولاً در ارتباطات صنعتی و کاربردهای پزشکی کاربرد دارند. با استفاده از این مولفه ها می توان پورت های خروجی یک PC، سوییچ دیجیتال یا سیگنال داده ولتاژ پایین همچون یک گیت منطقی را کنترل کرد. ایزولاسیون الکتریکی بالا بین ترمینال های ورودی و خروجی از مزایای اصلی آی سی ایزولاتور یا اپتوکوپلرهاست؛ که به کمک آن می توان با سیگنال های دیجیتال تقریباً کوچک، ولتاژ ها، جریان ها و توا های AC بزرگ را کنترل کرد.
انواع اپتوکوپلر
اپتوکوپلرها به 4 دسته کلی تقسیم می شوند:
اپتوکوپلر ترانزیستوری
این نوع ایزولاتور از یک led و یک ترانزیستور نوری تشکیل شده است.
اپتوکوپلر با گیت NAND
به جای ترانزیستور، در این آی سی ایزولاتور از گیت NAND استفاده شده است
اپتوکوپلر دارلینگتون
در این IC ایزوله کننده، به جای ترانزیستور یک جفت ترانزیستور دارلینگتون در مدار قرار داده شده است.
اپتوکوپلر دیاک
از اپتوکوپلر دیاک برای تریگر کردن ترایاک استفاده می کنند.
کاربرد اپتوکوپلر چیست ؟
به عنوان یکی از اصلی ترین کاربردها، از اپتوکوپلر برای حفاظت قسمتی از مدار در برابر ولتاژ برگشتی از بخش قدرت استفاده می کنند. به کمک این IC بخش فرمان که ولتاژ کمی دارد را از بخش قدرت، که ولتاژ آن زیاد است، جدا کرده و فرمان را به صورت نوری ارسال کنیم (اپتیکوپلر نوری)؛ به این ترتیب اگر در بخش قدرت، ولتاژ زیاد هم باشد، احتمال آسیب رسیدن به آی سی IC وجود ندارد.
اپتوکوپلرها هم می توانند به تنهایی به عنوان یک دستگاه سوئیچینگ مورد استفاده قرار بگیرند و هم اینکه برای ایزوله سازی بین مدارهای ولتاژ پایین و ولتاژ بالا با سایر دستگاه های الکترونیکی استفاده شوند. از این دستگاه ها در سوئیچینگ ورودی/خروجی ریزپردازنده کنترل برق DC و AC هم استفاده می کنند. از دیگر کاربردهای اپتوکوپلرها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- حذف نویز های الکتریکی از سیگنال ها
- کنترل ولتاژ های AC بزرگ با استفاده از سیگنال های دیجیتال کوچک
- جلوگیری از اختلالات ناشی از نوسانات ولتاژ (مانند برخورد رعد و برق، انتقال فرکانس رادیویی و جهش در منبع تغذیه)
قیمت ایزولاتور
نمی توان قیمت مشخصی برای قطعات الکترونیکی تعیین کرد. تغییر در هر یک از ویژگی های یک قطعه، می تواند باعث تغییر در قیمت آن شود؛ چرا که کاربرد آن را تغییر می دهد. آی سی ایزولاتوری که حداقل ولتاژ منبع تغذیه آن 2.7 ولت است با آی سی ایزولاتوری که حداقل ولتاژ آن 4.5 ولت است، کاربرد های متفاوتی خواهند داشت. ویژگی های زیر در تعیین قیمت این نوع آی سی ها موثر هستند:
- شرکت سازنده
- نوع نصب (smd یا dip)
- تعداد کانال ها
- پلاریته
- ولتاژ ایزولاسیون
- نوع ایزوله سازی
- سرعت داده ها
- زمان تاخیر انتشار
- حداقل ولتاژ منبع تغذیه
- حداکثر ولتاژ منبع تغذیه
- اکثر جریان
- حداقل دمای عملیاتی
- حداکثر دمای عملیاتی
- بسته بندی (قرقره یا لوله)
خرید اپتوکوپلر با کیفیت
با توجه به نقشی که اپتوکوپلرها در حفاظت از تجهیزات ارتباطی تنظیم منبع تغذیه با پیکربندی های مختلف دارند، در بررسی نحوه کار اپتوکپلر میتوان گفت این IC مانند نوعی کلید قطع و وصل عمل می کند. یکی از مهم ترین موارد در خرید آی سی ایزولاتور یا اپتوکوپلر ها باید به آن توجه داشته باشید، اورجینال و با کیفیت بودن آن است؛ مسئله‌ای که در دیجی قطعه ما بر روی آن تاکید خاصی داریم. معمولاً اپتوکوپلر های موجود در بازار، 10 تا 20 کیلو وات با ظرفیت مقاومت ولتاژ ورودی به خروجی 25KW هستند. همچنین خرید اپتوکوپلر pc817 محبوب نیز از طریق این صفحه در دیجی قطعه امکان پذیر است.
