Peralatan elektronik industri beroperasi dalam persekitaran elektrik yang bising dan mekanikal yang mencabar. Masalahnya ialah komponen automasi, kawalan dan instrumentasi bergantung kepada isyarat yang tepat tanpa gangguan elektrik atau gangguan untuk berfungsi dengan baik. Akibatnya, modul optocoupler sering digunakan oleh jurutera sebagai sumber isyarat dan sebagai perantara perlindungan isyarat antara bekalan kuasa, kawalan perindustrian dan komponen lain.
Dalam aplikasi perindustrian, modul Optocoupler adalah peranti yang dipasang dengan kereta api sendiri yang menyediakan pengasingan optik laluan isyarat. Pada terasnya adalah optocoupler, litar dengan diod pemancar cahaya atau LED dan peranti fotosensitif. Bahagian input modul Optocoupler terdiri daripada kuasa atau isyarat elektronik input dan LED. Output terdiri daripada peranti photosensitif (biasanya phototransistor atau photodiode) dalam litar output. Apabila arus dilalui LED, ia menyebabkan pelepasan cahaya inframerah, yang mengaktifkan peranti fotosensitif, dengan itu membolehkan arus melewati output optocoupler. Dengan cara ini, output optocoupler sama dengan suis digital yang menghidupkan dan mematikan bergantung kepada kehadiran isyarat voltan input.
Parameter utama optocoupler ialah nisbah pemindahan semasa atau CTR, yang merupakan ukuran nisbah antara arus input dan output. Walaupun pengawal perindustrian boleh beroperasi tanpa optocoopler, yang kedua meningkatkan keselamatan, kebolehpercayaan dan ketepatan, dan mengelakkan masalah yang berpotensi membuat sambungan isyarat langsung (tidak berasal).
1. Modul Optocoopler melindungi terhadap gangguan elektrik:Dari isyarat suis had mekanikal mudah ke penghantaran data berasaskan protokol, segala-galanya dalam persekitaran perindustrian mudah terdedah kepada bunyi elektrik. Isyarat ini paling terdedah jika mereka perlu melakukan perjalanan jauh. Di sini, optocouplers mengasingkan bunyi mod biasa yang dihasilkan oleh arus liar yang mengalir melalui sambungan tanah. Untuk melakukan ini, betulkan sistem menggunakan optocoupler dengan menyambungkan litar sumber dan penerima untuk memisahkan sambungan tanah dan isyarat.
2. Modul Optocoopler menghubungkan litar voltan tinggi dan rendah voltan:Mereka boleh rosak jika input isyarat kepada pengawal perindustrian melebihi had yang ditetapkan ...... Walau bagaimanapun, ia sering diperlukan untuk menjejaki tahap kuasa. Sebagai contoh, input digital PLC boleh direka untuk menerima 24 VDC, tetapi perlu memantau beban 220 V AC. Menyambung 220 VAC terus ke input PLC jelas akan merosakkan yang terakhir. Oleh itu, modul optocoopler boleh menerima input 220 VAC dan menghasilkan voltan output maklum balas dalam julat input maksimum yang dibenarkan oleh pengawal.
3. Modul Optocoopler melindungi pengawal industri dari peristiwa sementara:Transien tiba-tiba pecahan voltan atau arus. Walaupun tempoh pendek mereka, transien boleh menyebabkan kerosakan yang ketara kepada pengawal perindustrian. Di sini, modul Optocoopler boleh digunakan sebagai penghalang pengasingan antara pengawal perindustrian dan mana -mana sensor bidang yang terdedah kepada lonjakan atau arus inrush.
Walaupun modul Optocoupler terutamanya mengasingkan isyarat input dari bekalan kuasa, beberapa reka bentuk membantu memastikan kualiti isyarat output. Sebagai contoh, beberapa modul optocoupler boleh menggantikan geganti isyarat elektromekanik. Yang terakhir biasanya beroperasi dengan arus bertukar rendah 2A atau kurang. Ini menjadikan optocouplers dengan arus output yang sama atau lebih tinggi sesuai untuk menggantikan ... tetapi direka untuk bertahan lebih lama kerana tidak ada bahagian yang bergerak. Lebih khusus lagi, relay elektromekanik biasanya beroperasi untuk 100, 000 hingga 1, 000, 000 kitaran ...... tetapi relay berasaskan optocoupler boleh berlangsung selama beberapa dekad. Di samping itu, modul optocoupler mengelakkan masalah elektromekanik daya elektromotif belakang dan lantunan isyarat.
Peralihan cepat relay keadaan pepejal berasaskan optocoupler menjadikannya sesuai untuk pelbagai beban output sistem kuasa tinggi. Optocouplers juga boleh menambah bekalan kuasa perindustrian dengan pengasingan.
Optocouplers penukaran berkelajuan tinggi juga melindungi isyarat kawalan dan kawalan kuasa kawalan seperti modulasi lebar nadi atau PWM dan Modbus RS485, untuk menamakan hanya dua contoh. Di sini gandingan EMI berasaskan gandingan diminimumkan dengan mengasingkan pengawal dan elemen penerima.
Pengesanan lebih-sifar dengan modul optocoupler
Sesetengah aplikasi berasaskan AC memerlukan pengesanan lebih-sifar, yang merupakan pengukuran peralihan isyarat AC ketika ia beralih di atas dan di bawah sifar. Di sini, litar over-sifar membolehkan pengawal mengukur kekerapan dan fasa bentuk gelombang, serta denyutan sempit yang terbentuk pada output setiap kali isyarat AC melintasi titik 0 V. Variasi litar pengesan over-sifar berlimpah, tetapi litar pengesan berasaskan optocoupler lebih unggul. Optocoupler menyediakan penghalang pengasingan bunyi antara isyarat AC dan pengawal ... banyak modul optocoopler bahkan mempunyai litar pengesanan sifar terbina dalam untuk meminimumkan kiraan peranti.
Apabila optocoupler menambah bekalan kuasa, ia biasanya mengasingkan sistem DC/AC, AC/AC, AC/DC, atau DC/DC Converter dalam gelung kawalan maklum balas bekalan kuasa (bersama -sama dengan pengubah sampingan input). Pengaturan ini menghapuskan semua laluan konduktif langsung antara input kuasa dan semua terminal output (dan mana -mana peranti medan yang disambungkan, motor, atau beban lain) untuk reka bentuk yang lebih selamat dan lebih cekap. Pada peralatan yang kerap beralih antara keadaan kuasa yang sangat berbeza, optocouplers boleh (walaupun sehingga puluhan kV/μsec) melindungi bekalan kuasa dari voltan mod biasa sementara. Dalam aplikasi voltan tinggi, optocouplers juga boleh mencabut arus gelung tanah yang disebabkan oleh bekalan kuasa yang berbeza dan direka untuk mempunyai perbezaan kecil dalam potensi tanah, dengan itu menghapuskan masalah bunyi elektrik mod biasa.
Cara Memilih Modul Optocoupler
Ini adalah parameter utama yang menentukan pemilihan modul optocoupler yang paling sesuai.
Voltan input- Tentukan voltan maksimum isyarat input dan pilih modul Optocoupler di atas had.
Voltan output dan arus- Pastikan output optocoupler boleh mengendalikan voltan dan arus yang diperlukan oleh aplikasi. Sesetengah modul optocoupler mempunyai penilaian output voltan semasa atau tinggi yang tinggi.
Masa tindak balas- Mana-mana optocoopler yang digunakan untuk isyarat berkelajuan tinggi memerlukan masa tindak balas dalam mikroseconds (μSec).
Pemasangan- Litar Optocoupler boleh dibina dari awal, tetapi modul pemasangan kereta api mudah dipasang.