מערכת אופטוקופלר: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מאמר זה מסביר כיצד לחבר מערכת Optocoupler.

מערכת זו משמשת לבידוד שני מקורות החשמל. יישומים אופייניים כוללים רפואי שבו המטופל צריך להיות מבודד מתקלות אפשריות של ספק כוח ומתח כדי להימנע ממכות חשמל. מערכות אלה משמשות במכונות EEG ו- ECG.

המגבר מופעל בדרך כלל באמצעות סוללות נטענות.

המעגל יכול לעבוד רק עם ספק כוח 1.5 וולט אחד.

אספקה

חלקים: מצמד אופטי, שקע עטיפת תיל 8 פינים, נגד אחד קוהם - 5, 10 קאוהם - 1, פוטוומטר אחד מגוהם - 2 (פוטנציומטר שני יכול להיות רק נגד משתנה לחסכון בכסף), חוט עטיפת חוט, חוט מבודד, ספק כוח (ניתן ליישם 3 V או 1.5 V עם סוללות AA/AAA/C/D), לוח מטריקס, רתמת סוללות.

כלים: אוסצילוסקופ USB, חשפן תיל, צבת, כלי לעטוף חוטים.

חלקים אופציונליים: הלחמה.

כלים אופציונאליים: מלחם, רב מטר.

שלב 1: עיצוב המעגל

השתמשתי בתוכנת הדמיית PSpice הישנה כדי לצמצם את זמן הציור.

הקלט צריך להיות מופעל באמצעות סוללה כדי למנוע כניסת מתח תאורה או עליות מתח אחרות להיכנס לקלט ולפגוע במשתמש.

הטיית הפלט היא רעיון טוב מאוד מכיוון שהעוצמה מדיודות צילום הקלט היא קטנה מאוד.

Ro משמש להגנה על קצר חשמלי.

Ci הוא קבל דו קוטבי.

מעגל הפלט דומה לטרנזיסטור דו קוטבי BJT NPN.

שלב 2: סימולציות

אות הפלט הפוך והוא קטן יותר מאשר אות הכניסה. עם זאת, בדיקות יוכיחו כי למערכת יש רווח של -1.

ייתכנו פרמטרים של הנחתה במודל PSpice הלא מדויק שבו השתמשתי.

שלב 3: צור את המעגל

אתה לא צריך נגדים בעלי הספק גבוה למעגל הזה שבו השתמשתי.

השתמשתי באספקת חשמל אחת של 3 וולט במקום שניים מכיוון שלא הייתה לי רתמת סוללה בת 3 וולט.

הנגד הטיית הכניסה Rb1 צריך להיות נגד משתנה מדויק מאוד. השתמשתי רק בפוטנציומטר מכיוון שלא היו לי רכיבים אחרים. אתה יכול לנסות להשתמש בטרימפוט מדויק. לקח לי הרבה זמן להתאים את ערך Rb1 מכיוון שלא השתמשתי בטרימפוט. הערך היה נמוך מדי עד גבוה מכדי למנוע קליטת אות פלט.

הערך של Rc1 לא צריך להיות מדויק. אתה יכול להשתמש בכל נגד משתנה שאתה רוצה. אתה יכול אפילו להחליף את Rc1 בנגד קבוע לאחר מדידת ההתנגדות הדרושה כדי לשמור על הפלט בחצי מתח אספקה.

שלב 4: בדיקה

השתמשתי באוסילוסקופ USB זול של $ 25 מ- eBay.

השלב הראשון היה התאמת פוטנציומטר הפלט, Rc1 כך שמתח המוצא הוא חצי מתח אספקה.

השלב הראשון השני היה התאמת פוטנציומטר הקלט, Rb1 כך שאות הכניסה לא יירווה. לפוטנציומטר השני יש השפעה מינורית על ערך הטיית אות הפלט.

הגדרתי את הקלט של מחולל האותות שלי למשרעת מינימלית. למערכת רווח של -1. המשמעות היא שאות הכניסה הפוך.