옵토 커플러 또는 옵토 아이솔레이터는 두 회로 단계에서 DC 신호 및 기타 데이터를 효율적으로 전송할 수있는 장치이며 동시에 이들 사이에 우수한 수준의 전기적 절연을 유지합니다.

옵토 커플러는 전기 신호가 두 개의 회로 단계에 걸쳐 전송되어야하지만 단계에 걸쳐 극도의 전기 절연이 필요한 경우 특히 유용합니다.

옵토 커플 링 장치는 두 회로 사이의 로직 레벨 전환으로 작동하며, 집적 회로를 통한 노이즈 전달을 차단하고, 고전압 AC 라인에서 로직 레벨을 분리하고, 접지 루프를 제거하는 기능이 있습니다.

옵토 커플러가 효과적인 대체품이 됨 릴레이 용 , 그리고 디지털 회로 스테이지 인터페이스를위한 변압기 용.

또한 옵토 커플러 주파수 응답은 아날로그 회로에서 비교할 수없는 것으로 입증되었습니다.

옵토 커플러 내부 구조

내부적으로 옵토 커플러에는 적외선 또는 IR 이미 터 LED (일반적으로 갈륨 비소를 사용하여 구축 됨)가 포함되어 있습니다. 이 IR LED는 일반적으로 광 트랜지스터, 광 다이오드 또는 유사한 감광성 요소 인 인접한 실리콘 광 검출기 장치에 광학적으로 결합됩니다. 이 두 가지 보완 장치는 불투명 한 내광성 패키지에 밀폐되어 있습니다.

위의 그림은 일반적인 6 핀 DIP (dual-in-line) 옵토 커플러 칩의 해부도를 보여줍니다. IR LED에 연결된 단자에 적절한 순방향 바이어스 전압이 공급되면 내부적으로 900 ~ 940 나노 미터 범위의 파장에서 적외선을 방출합니다.

이 IR 신호는 일반적으로 NPN 포토 트랜지스터 (동일한 파장으로 설정된 감도를 가짐) 인 인접한 광 검출기에 떨어지며 즉시 전도하여 컬렉터 / 이미 터 단자에 연속성을 생성합니다.

이미지에서 볼 수 있듯이 IR LED와 포토 트랜지스터는 리드 프레임의 인접한 암에 장착됩니다.

리드 프레임은 마감과 같은 여러 가지 가지가있는 미세 전도성 판금으로 조각 된 스탬핑 형태입니다. 장치를 강화하기 위해 포함 된 분리 된 기판은 내부 가지의 도움으로 생성됩니다. DIP의 각 핀아웃은 그에 따라 외부 분기에서 개발됩니다.

다이 케이스와 적절한 리드 프레임 핀 사이에 전도성 연결이 설정되면 IR LED와 포토 트랜지스터를 둘러싼 공간이 '광 파이프'또는 그 사이의 광 도파관처럼 작동하는 투명한 IR 지원 수지로 밀봉됩니다. 두 개의 IR 장치.

완전한 어셈블리는 최종적으로 DIP 패키지를 형성하는 내광성 에폭시 수지로 성형됩니다. 끝에서 리드 프레임 핀 단자는 깔끔하게 아래쪽으로 구부러져 있습니다.

옵토 커플러 핀아웃

위의 다이어그램은 DIP 패키지의 일반적인 옵토 커플러의 핀아웃 다이어그램을 보여줍니다. 이 장치는 광 절연체라고도합니다. 두 칩 사이에 전류가 흐르지 않고 광 신호 만 포함되기 때문이며 또한 IR 이미 터와 IR 검출기가 100 % 전기 절연 및 절연 기능을 갖추고 있기 때문입니다.

이 장치와 관련된 다른 유명한 이름은 포토 커플러 또는 포토 커플 링 절연체입니다.

내부 IR 트랜지스터의베이스가 IC의 핀 6에서 종단되는 것을 볼 수 있습니다. 이베이스는 장치의 주요 목적이 절연 된 내부 IR 광 신호를 통해 두 회로를 연결하는 것이므로 일반적으로 연결되지 않은 상태로 둡니다.

마찬가지로 핀 3은 열려 있거나 연결되지 않은 핀아웃이며 관련이 없습니다. 기본 핀 6을 이미 터 핀 4와 단락 및 연결하기 만하면 내부 IR 포토 트랜지스터를 포토 다이오드로 변환 할 수 있습니다.

그러나 위의 기능은 4 핀 옵토 커플러 또는 다중 채널 옵토 커플러에서 액세스 할 수 없습니다.

광 커플러 특성

옵토 커플러는 하나의 매우 유용한 특성을 나타내며 다음과 같은 광 결합 효율입니다. 현재 전송 비율 또는 CTR입니다.

이 비율은 인접한 포토 트랜지스터 감지 스펙트럼과 이상적으로 일치하는 IR LED 신호 스펙트럼으로 향상됩니다.

“단극 단투 스위치 ”

따라서 CTR은 특정 옵토 커플러 장치의 정격 바이어스 레벨에서 입력 전류에 대한 출력 전류의 비율로 정의됩니다. 백분율로 표시됩니다.

CTR = I_ced/ 나_에프x 100 %

사양에서 CTR이 100 %라고 제안하는 경우 이는 IR LED 로의 전류 mA 당 1mA의 출력 전류 전송을 의미합니다. CTR의 최소값은 서로 다른 옵토 커플러에 대해 20 ~ 100 %의 차이를 보일 수 있습니다.

CTR을 변경할 수있는 요인은 장치에 대한 입력 및 출력 공급 전압 및 전류의 순간 사양에 따라 달라집니다.

위 그림은 옵토 커플러 내부 포토 트랜지스터 출력 전류 (I_CB) 대 입력 전류 (I_에프) 10V의 VCB가 컬렉터 /베이스 핀에 적용될 때.

중요한 OptoCoupler 사양

아래 주어진 데이터에서 몇 가지 필수 옵토 커플러 사양 매개 변수를 연구 할 수 있습니다.

절연 전압 (Viso) : 장치에 해를 끼치 지 않고 옵토 커플러의 입력 및 출력 회로 단계에 존재할 수있는 절대 최대 AC 전압으로 정의됩니다. 이 매개 변수의 표준 값은 500V ~ 5kV RMS 사이에있을 수 있습니다.

너는: 이는 장치의 포토 트랜지스터 핀아웃에 적용될 수있는 최대 DC 전압으로 이해 될 수 있습니다. 일반적으로 30 ~ 70V 범위 일 수 있습니다.

만약 : 흐르는 최대 연속 DC 순방향 전류입니다. IR LED 또는 I_그물 . 옵토 커플러의 포토 트랜지스터 출력에 지정된 전류 처리 용량의 표준 값으로, 범위는 40 ~ 100mA입니다.

상승 / 하강 시간 :이 매개 변수는 내부 IR LED 및 포토 트랜지스터에서 옵토 커플러 응답의 논리적 속도를 정의합니다. 이는 일반적으로 상승 및 하강 모두에 대해 2 ~ 5 마이크로 초입니다. 이것은 또한 옵토 커플러 장치의 대역폭에 대해서도 알려줍니다.

옵토 커플러 기본 구성

위 그림은 기본적인 옵토 커플러 회로를 보여줍니다. 포토 트랜지스터를 통과 할 수있는 전류의 양은 IR LED 또는 I에 적용된 순방향 바이어스 전류에 의해 결정됩니다._그물, 완전히 분리 되었음에도 불구하고.

스위치 S1이 열려있는 동안 I를 통해 전류가 흐릅니다._그물이는 포토 트랜지스터에 사용할 수있는 IR 에너지가 없음을 의미합니다.

이로 인해 장치가 완전히 비활성화되어 출력 저항 R2에서 제로 전압이 발생합니다.

S1이 닫히면 전류가 I를 통해 흐를 수 있습니다._그물및 R1.

이렇게하면 포토 트랜지스터에서 IR 신호를 방출하기 시작하는 IR LED가 활성화되어 스위치를 켤 수 있으며, 이는 차례로 R2에서 출력 전압을 발생시킵니다.

이 기본 옵토 커플러 회로는 특히 ON / OFF 스위칭 입력 신호에 잘 반응합니다.

그러나 필요한 경우 아날로그 입력 신호와 함께 작동하고 해당 아날로그 출력 신호를 생성하도록 회로를 수정할 수 있습니다.

광 커플러의 유형

모든 옵토 커플러의 포토 트랜지스터에는 다양한 출력 출력 이득 및 작동 사양이 제공 될 수 있습니다. 아래에 설명 된 회로도는 IRED 및 출력 광 검출기의 고유 한 조합이있는 6 가지 다른 형태의 광 커플러 변형을 보여줍니다.

위의 첫 번째 변형은 입력 AC 신호를 결합하고 역 극성 입력으로부터 보호하기위한 두 개의 백투백 연결된 갈륨 비화물 IRED를 특징으로하는 양방향 입력 및 포토 트랜지스터 출력 옵토 커플러 회로도를 나타냅니다.

일반적으로이 변형은 최소 CTR이 20 % 일 수 있습니다.

위의 다음 유형은 실리콘 기반 포토 달링턴 증폭기로 출력이 향상되는 광 커플러를 보여줍니다. 이를 통해 다른 일반 옵토 커플러에 비해 더 높은 출력 전류를 생성 할 수 있습니다.

출력의 Darlington 요소로 인해 이러한 유형의 옵토 커플러는 콜렉터-이미 터 전압이 약 30 ~ 35V 일 때 최소 500 % CTR을 생성 할 수 있습니다. 이 크기는 일반 옵토 커플러보다 약 10 배 더 높은 것으로 보입니다.

그러나 이들은 다른 일반 장치만큼 빠르지 않을 수 있으며 이것은 포토 달링턴 커플러로 작업하는 동안 상당한 절충안이 될 수 있습니다.

또한 유효 대역폭의 양이 약 10 배 감소 할 수 있습니다. photoDarlington 광 커플러의 산업 표준 버전은 4N29 ~ 4N33 및 6N138 및 6N139입니다.

듀얼 및 쿼드 채널 포토 달링턴 커플러로도 얻을 수 있습니다.

위의 세 번째 회로도는 양방향 선형 출력을 특징으로하는 IRED 및 MOSFET 포토 센서가있는 옵토 커플러를 보여줍니다. 이 변형의 절연 전압 범위는 최대 2500V RMS 일 수 있습니다. 항복 전압 범위는 15 ~ 30V 이내이며 상승 및 하강 시간은 각각 약 15 마이크로 초입니다.

위의 다음 변형은 기본 SCR 또는 사이리스터 기반 광 센서. 여기서 출력은 SCR을 통해 제어됩니다. OptoSCR 유형 커플러의 절연 전압은 일반적으로 약 1000 ~ 4000V RMS입니다. 최소 차단 전압은 200 ~ 400V입니다. 가장 높은 턴온 전류 (I_fr)는 약 10mA 일 수 있습니다.

위의 이미지는 포토 트라이 악 출력이있는 광 커플러를 보여줍니다. 이러한 종류의 사이리스터 기반 출력 커플러는 일반적으로 400V의 순방향 차단 전압 (VDRM)을 특징으로합니다.

슈미트 트리거 속성을 특징으로하는 광 커플러도 사용할 수 있습니다. 이 유형의 광 커플러는 위에 표시되어 있으며, 여기에는 사인파 또는 모든 형태의 펄스 입력 신호를 직사각형 출력 전압으로 변환하는 Schmitt 트리거 IC가있는 IC 기반 광 센서가 포함되어 있습니다.

이러한 IC 광 검출기 기반 장치는 실제로 멀티 바이브레이터 회로처럼 작동하도록 설계되었습니다. 절연 전압의 범위는 2500 ~ 4000V입니다.

턴온 전류는 일반적으로 1 ~ 10mA로 지정됩니다. 최소 및 최대 작동 공급 수준은 3 ~ 26V이며 최대 데이터 속도 (NRZ)는 1MHz입니다.

애플리케이션 회로

옵토 커플러의 내부 기능은 개별적으로 설정된 IR 송신기 및 수신기 어셈블리의 작동과 정확히 유사합니다.

입력 전류 제어

다른 LED와 마찬가지로 옵토 커플러의 IR LED에도 입력 전류를 안전한 한계로 제어하기위한 저항이 필요합니다. 이 저항은 아래와 같이 옵토 커플러 LED를 사용하여 두 가지 기본 방식으로 연결할 수 있습니다.

저항은 IRED의 양극 단자 (a) 또는 음극 단자 (b)와 직렬로 추가 할 수 있습니다.

AC 광 커플러

이전 논의에서 AC 입력의 경우 AC 옵토 커플러가 권장된다는 것을 배웠습니다. 그러나 다음 다이어그램에서 입증 된대로 IRED 입력 핀에 외부 다이오드를 추가하여 모든 표준 옵토 커플러를 AC 입력으로 안전하게 구성 할 수도 있습니다.

이 설계는 또한 우발적 인 역 입력 전압 조건으로부터 장치의 안전을 보장합니다.

디지털 또는 아날로그 변환

옵토 커플러의 출력에서 디지털 또는 아날로그 변환을 얻기 위해 저항을 각각 옵토 트랜지스터 컬렉터 핀 또는 에미 터 핀과 직렬로 추가 할 수 있습니다 (아래 그림 참조).

광 트랜지스터 또는 광 다이오드로 변환

아래에 표시된대로 일반 6 핀 DIP 옵토 커플러의 출력 포토 트랜지스터는 포토 트랜지스터의 트랜지스터 기본 핀 6을 접지에 연결하고 이미 터를 연결하지 않은 상태로 유지하거나 핀 6으로 단락시켜 포토 다이오드 출력으로 변환 할 수 있습니다. .

이 구성은 입력 신호의 상승 시간을 크게 증가 시키지만 CTR 값을 0.2 %까지 대폭 감소시킵니다.

광 커플러 디지털 인터페이싱

옵토 커플러는 다양한 공급 수준에서 작동하는 디지털 신호 인터페이싱과 관련하여 탁월 할 수 있습니다.

옵토 커플러는 동일한 TTL, ECL 또는 CMOS 제품군에 걸쳐 디지털 IC를 인터페이싱하는 데 사용할 수 있으며 마찬가지로 이러한 칩 제품군에 걸쳐 사용할 수 있습니다.

옵토 커플러는 개인용 컴퓨터 나 마이크로 컨트롤러를 다른 메인 프레임 컴퓨터 또는 모터와 같은 부하와 인터페이스 할 때도 선호됩니다. 릴레이 , 솔레노이드, 램프 등. 아래 표시된 다이어그램은 TTL 회로가있는 옵토 커플러의 인터페이스 다이어그램을 보여줍니다.

옵토 커플러와 TTL IC 인터페이스

여기서 우리는 옵토 커플러의 IRED가 TTL 출력과 접지 사이에있는 일반적인 방식 대신 + 5V와 TTL 게이트 출력에 연결되어 있음을 알 수 있습니다.

이는 TTL 게이트가 매우 낮은 출력 전류 (약 400uA)를 생성하도록 평가되었지만 상당히 높은 속도 (16mA)로 전류를 싱크하도록 지정되어 있기 때문입니다. 따라서 위의 연결은 TTL이 낮을 때마다 IRED에 대한 최적의 활성화 전류를 허용합니다. 그러나 이것은 또한 출력 응답이 반전된다는 것을 의미합니다.

TTL 게이트 출력에 존재하는 또 다른 단점은 출력이 HIGH이거나 로직 1 일 때 약 2.5V 레벨을 생성 할 수 있으며, 이는 IRED를 완전히 끄는 데 충분하지 않을 수 있다는 것입니다. IRED를 완전히 끄려면 4.5V 또는 5V 이상이어야합니다.

이 문제를 해결하기 위해 2.5V에서도 TTL 게이트 출력이 HIGH가 될 때마다 IRED가 완전히 차단되도록하는 R3이 포함되어 있습니다.

옵토 커플러의 컬렉터 출력 핀은 TTL IC의 입력과 접지 사이에 연결되어 있음을 알 수 있습니다. 이는 TTL 게이트 입력이 게이트 출력에서 올바른 로직 0을 활성화하기 위해 1.6mA에서 적어도 0.8V 미만으로 적절하게 접지되어야하기 때문에 중요합니다. 위 그림에 표시된 설정은 출력에서 비 반전 응답을 허용한다는 점에 유의해야합니다.

옵토 커플러와 CMOS IC 인터페이스

TTL과 달리 CMOS IC 출력은 문제없이 최대 수 mA까지 충분한 전류 크기를 소싱하고 싱크 할 수 있습니다.

따라서 이러한 IC는 아래와 같이 싱크 모드 또는 소스 모드에서 옵토 커플러 IRED와 쉽게 인터페이스 할 수 있습니다.

입력 측에서 어떤 구성을 선택하든 출력 측의 R2는 CMOS 게이트 출력에서 로직 0과 1 상태 사이에서 전체 출력 전압 스윙을 가능하게 할만큼 충분히 커야합니다.

Arduino 마이크로 컨트롤러 및 BJT를 옵토 커플러와 인터페이스

위 그림은 마이크로 컨트롤러 또는 Arduino를 인터페이스하는 방법 옵토 커플러 및 BJT 스테이지를 통해 상대적으로 높은 전류 부하로 출력 신호 (5V, 5mA).

Arduino의 HIGH + 5V 로직을 사용하면 옵토 커플러 IRED와 포토 트랜지스터가 모두 꺼진 상태로 유지되므로 Q1, Q2 및 부하 모터가 켜진 상태로 유지됩니다.

이제 Arduino 출력이 낮아지면 옵토 커플러 IRED가 활성화되고 포토 트랜지스터를 켭니다. 그러면 Q1의 기본 바이어스가 즉시 접지되고 Q1, Q2 및 모터가 꺼집니다.

옵토 커플러와 아날로그 신호 인터페이싱

옵토 커플러는 IRED를 통해 임계 전류를 결정한 다음 적용된 아날로그 신호로이를 변조함으로써 두 회로 단계에서 아날로그 신호를 인터페이스하는 데에도 효과적으로 사용할 수 있습니다.

다음 그림은이 기술이 아날로그 오디오 신호 결합에 어떻게 적용될 수 있는지 보여줍니다.

연산 증폭기 IC2는 단일 이득 전압 팔로워 회로처럼 구성됩니다. 광 커플러의 IRED는 네거티브 피드백 루프에 고정 된 것을 볼 수 있습니다.

이 루프는 R3 양단의 전압 (따라서 IRED를 통과하는 전류)을 정확하게 따르거나 반전 입력 핀이 아닌 연산 증폭기의 3 번 핀에 적용된 전압을 추적합니다.

의이 pin3은 R1, R2 전위 분배기 네트워크를 통해 공급 전압의 절반으로 설정된 연산 증폭기입니다. 이를 통해 pin3은 오디오 신호가 될 수있는 AC 신호로 변조 될 수 있으며 IRED 조명은이 오디오 또는 변조 아날로그 신호에 따라 달라집니다.

IRED 전류에 대한 대기 전류 또는 유휴 전류 소비는 R3를 통해 1 ~ 2mA에서 달성됩니다.

옵토 커플러의 출력 측에서 대기 전류는 포토 트랜지스터에 의해 결정됩니다. 이 전류는 전위차계 R4에 전압을 발생 시키며, 그 값은 공급 전압의 절반과 동일한 대기 출력을 생성하도록 조정해야합니다.

추적 변조 된 오디오 출력 신호 등가는 전위차계 R4에서 추출되고 추가 처리를 위해 C2를 통해 분리됩니다.

옵토 커플러와 트라이 액 인터페이스

옵토 커플러는 낮은 DC 제어 회로와 높은 AC 전원 기반 트라이 악 제어 회로에서 완벽하게 분리 된 커플 링을 생성하는 데 이상적으로 사용할 수 있습니다.

DC 입력의 접지면을 적절한 접지선에 연결하는 것이 좋습니다.

전체 설정은 다음 다이어그램에서 볼 수 있습니다.

제로 크로싱이 아닌 트라이 악 및 저항 부하와 옵토 커플러를 인터페이스하는 방법

위의 디자인은 절연에 사용할 수 있습니다. 주전원 AC 램프 제어 , 히터, 모터 및 기타 유사한 부하. 이 회로는 제로 크로싱 제어 설정이 아닙니다. 즉, 입력 트리거로 인해 트라이 액이 AC 파형의 모든 지점에서 전환됩니다.

여기서 R2, D1, D2 및 C1로 구성된 네트워크는 AC 라인 입력에서 파생 된 10V 전위차를 생성합니다. 이 전압은 트라이 악 트리거 스위치 S1을 닫아 입력 측이 켜질 때마다 Q1을 통해. 즉, S1이 열려있는 한 Q1에 대한 제로베이스 바이어스로 인해 옵토 커플러가 꺼져 트라이 악 스위치가 꺼진 상태로 유지됩니다.

S1이 닫히면 IRED가 활성화되고 Q1이 켜집니다. Q1은이어서 10V DC를 트라이 악의 게이트에 연결하여 트라이 악을 켜고 결국 연결된 부하를 켭니다.

제로 크로싱 트라이 악 및 유도 부하와 옵토 커플러를 인터페이스하는 방법

위의 다음 회로는 실리콘 모 놀리 식 제로 전압 스위치 인 CA3059 / CA3079로 설계되었습니다. 이 회로를 사용하면 트라이 액이 동기식으로 트리거 할 수 있습니다. 제로 전압 교차 AC 사이클 파형의.

S1을 누르면 트라이 액 입력 AC 사이클이 제로 크로싱 라인 근처에서 몇 mV에 가까운 경우에만 opamp가 응답합니다. AC가 제로 크로싱 라인 근처에 있지 않은 상태에서 입력 트리거가 발생하면 연산 증폭기는 파형이 제로 크로싱에 도달 할 때까지 기다린 다음 핀 4의 포지티브 로직을 통해 트라이 악을 트리거합니다.

이 제로 크로싱 스위칭 기능은 AC가 더 높은 피크에있을 때가 아니라 제로 크로싱 레벨에서 켜지 기 때문에 갑작스러운 큰 전류 서지 및 스파이크로부터 연결을 보호합니다.

“전기 릴레이 원리 및 응용 ”

이는 또한 전력선에서 불필요한 RF 잡음 및 방해를 제거합니다. 이 옵토 커플러 트라이 악 기반 제로 크로싱 스위치는 SSR 또는 솔리드 스테이트 릴레이 .

PhotoSCR 및 PhotoTriacs 옵토 커플러 애플리케이션

photoSCR 및 photo-Triac 출력 형태의 광 검출기가있는 광 커플러는 일반적으로 더 낮은 출력 전류로 정격 화됩니다.

그러나 다른 옵토 커플러 장치와 달리 optoTriac 또는 optoSCR은 정격 RMS 값보다 훨씬 높을 수있는 다소 높은 서지 전류 처리 용량 (펄스)이 특징입니다.

SCR 옵토 커플러의 경우 서지 전류 사양은 5A까지 높을 수 있지만 이는 100 마이크로 초 펄스 폭과 1 % 이하의 듀티 사이클 형태 일 수 있습니다.

트라이 악 옵토 커플러를 사용하는 경우 서지 사양은 1.2A 일 수 있으며 최대 듀티 사이클이 10 % 인 10 마이크로 초 펄스 동안 만 지속되어야합니다.

다음 이미지는 트라이 악 옵토 커플러를 사용하는 몇 가지 애플리케이션 회로를 보여줍니다.

첫 번째 다이어그램에서 photoTriac은 AC 라인에서 직접 램프를 활성화하도록 구성된 것을 볼 수 있습니다. 여기서 전구는 광 커플러의 안전한 작동을 위해 100mA RMS 미만의 정격과 1.2A 미만의 피크 돌입 전류 비율이어야합니다.

두 번째 설계는 photoTriac 옵토 커플러를 구성하여 슬레이브 Triac을 트리거 한 다음 선호하는 전력 등급에 따라 부하를 활성화하는 방법을 보여줍니다. 이 회로는 백열등 또는 히터 소자와 같은 저항 부하에만 사용하는 것이 좋습니다.

위의 세 번째 그림은 상단 두 회로를 수정하는 방법을 보여줍니다. 유도 부하 처리 모터처럼. 회로는 Triac의 게이트 드라이브 네트워크에서 위상 이동을 생성하는 R2, C1 및 R3으로 구성됩니다.

이를 통해 트라이 액이 올바른 트리거 작업을 수행 할 수 있습니다. 저항 R4 및 C2는 유도 성 역기전력으로 인한 서지 스파이크를 억제하고 제어하기위한 스 너버 네트워크로 도입되었습니다.

위의 모든 애플리케이션에서 R1은 트라이 액 광 검출기의 적절한 트리거링을 위해 IRED에 최소 20mA 순방향 전류가 공급되도록 치수를 지정해야합니다.

속도 카운터 또는 RPM 감지기 애플리케이션

위의 그림은 속도 카운터 또는 RPM 측정 애플리케이션에 사용할 수있는 몇 가지 고유 한 맞춤형 옵토 커플러 모듈을 설명합니다.

첫 번째 개념은 맞춤형 슬롯 형 커플러-인터럽터 어셈블리를 보여줍니다. IRED와 포토 트랜지스터 사이에 에어 갭 형태의 슬롯이있는 것을 볼 수 있습니다.이 슬롯은 에어 갭 슬롯을 가로 질러 서로 마주 보는 별도의 상자에 장착되어 있습니다.

일반적으로 적외선 신호는 모듈에 전원이 공급되는 동안 막힘없이 슬롯을 통과 할 수 있습니다. 경로에 불투명 한 물체를 놓으면 적외선 신호를 완전히 차단할 수 있습니다. 논의 된 애플리케이션에서 휠 스포크와 같은 장애물이 슬롯을 통해 이동하도록 허용되면 IR 신호의 통과가 중단됩니다.

이들은 이후 포토 트랜지스터 단자의 출력을 통해 클록 주파수로 변환됩니다. 이 출력 클럭 주파수는 휠의 속도에 따라 달라지며 필요한 측정을 위해 처리 될 수 있습니다. .

표시된 슬롯의 너비는 3mm (0.12 인치) 일 수 있습니다. 모듈 내부에 사용되는 포토 트랜지스터에는 '개방'상태에서 최소 CTR이 약 10 % 인 포토 트랜지스터가 지정되어야합니다.

모듈은 실제로 표준 옵토 커플러 내장형 IR과 포토 랜 시스터가있는 유일한 차이점은 여기에서 이들을 분리하는 에어 갭 슬롯이있는 별도의 상자 안에 개별적으로 조립된다는 것입니다.

위의 첫 번째 모듈은 회전을 측정하거나 회전 카운터처럼 사용할 수 있습니다. 휠 탭이 옵토 커플러의 슬롯을 교차 할 때마다 포토 트랜지스터가 꺼져 단일 카운트를 생성합니다.

첨부 된 두 번째 디자인은 반사 된 IR 신호에 응답하도록 설계된 광 커플러 모듈을 보여줍니다.

IRED와 포토 트랜지스터는 일반적으로 서로를 '볼'수 없도록 모듈의 별도 구획에 설치됩니다. 그러나 두 장치는 모두 5mm (0.2 인치) 떨어진 공통 초점 각도를 공유하는 방식으로 장착됩니다.

이를 통해 인터럽터 모듈은 얇은 슬롯에 삽입 할 수없는 근처의 움직이는 물체를 감지 할 수 있습니다. 이 유형의 반사경 광 모듈은 컨베이어 벨트 위의 큰 물체 또는 공급 튜브 아래로 미끄러지는 물체의 통과를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.

위의 두 번째 그림에서는 회전 디스크의 반대쪽 표면에 장착 된 미러 반사기를 통해 IRED와 포토 트랜지스터 사이에 반사 된 IR 신호를 감지하는 회전 카운터로 적용된 모듈을 볼 수 있습니다.

광 커플러 모듈과 회전 디스크 사이의 간격은 이미 터 감지기 쌍의 5mm 초점 거리와 같습니다.

휠의 반사 표면은 금속 페인트 나 테이프 또는 유리를 사용하여 만들 수 있습니다. 이러한 맞춤형 개별 광 커플러 모듈은 엔진 샤프트 속도 계산 , 엔진 샤프트 RPM 또는 분당 회전 수 측정 등. 위에서 설명한 포토 인터럽터 및 포토 리플렉터 개념은 출력 회로 구성 사양에 따라 photodarlington, photoSCR 및 photoTriac 장치와 같은 광 검출기 장치를 사용하여 구축 할 수 있습니다.