نظام Optocoupler: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

تشرح هذه المقالة كيفية توصيل نظام Optocoupler.

يستخدم هذا النظام لعزل مصدري الطاقة. تشمل التطبيقات النموذجية الطبية حيث يحتاج المريض إلى عزله عن الأعطال المحتملة في إمدادات الطاقة والارتفاعات المفاجئة لتجنب الصدمات الكهربائية. تستخدم هذه الأنظمة في أجهزة EEG و ECG.

عادة ما يتم تشغيل مكبر الصوت بواسطة بطاريات قابلة لإعادة الشحن.

يمكن أن تعمل الدائرة مع مصدر طاقة واحد فقط 1.5 فولت.

اللوازم

الأجزاء: optocoupler ، مقبس لف سلك 8 دبوس ، مقاوم 1 kohm - 5 ، 10 kohm - 1 ، 1 Megohm الجهد - 2 (يمكن أن يكون مقياس الجهد الثاني مجرد مقاوم متغير لتوفير المال) ، سلك لف سلك ، سلك معزول ، مصدر طاقة (يمكن تنفيذ 3 فولت أو 1.5 فولت باستخدام بطاريات AA / AAA / C / D) ولوحة المصفوفة وحزام البطارية.

الأدوات: راسم USB ، متجرد الأسلاك ، كماشة ، أداة لف الأسلاك.

الأجزاء الاختيارية: جندى.

الأدوات الاختيارية: لحام الحديد ، متعدد متر.

الخطوة 1: تصميم الدائرة

لقد استخدمت برنامج محاكاة PSpice القديم لتقليل وقت الرسم.

يجب أن يكون الإدخال مزودًا بالبطارية لمنع اندفاعات طاقة الإضاءة أو ارتفاعات الطاقة الأخرى من دخول الإدخال وإصابة المستخدم.

يعد تحيز الإخراج فكرة جيدة جدًا لأن الطاقة من ثنائيات صور الإدخال صغيرة جدًا.

Ro يستخدم لحماية الإخراج ماس كهربائى.

Ci هو مكثف ثنائي القطب.

دارة الإخراج تشبه الترانزستور ثنائي القطب BJT NPN.

الخطوة الثانية: المحاكاة

إشارة الخرج مقلوبة وهي أصغر من إشارة الدخل. ومع ذلك ، سيثبت الاختبار أن النظام لديه مكاسب قدرها -1.

قد تكون هناك معلمات توهين في نموذج PSpice غير الدقيق الذي استخدمته.

الخطوة 3: اصنع الدائرة

لست بحاجة إلى مقاومات عالية الطاقة لهذه الدائرة التي استخدمتها.

لقد استخدمت مصدر طاقة 3 فولت بدلاً من اثنين لأنني لم يكن لدي بطارية 3 فولت.

يجب أن يكون المقاوم المتحيز للإدخال Rb1 مقاومًا متغيرًا دقيقًا للغاية. لقد استخدمت مقياس الجهد فقط لأنه لم يكن لدي أي مكونات أخرى. يمكنك محاولة استخدام أداة تقليم دقيقة. لقد استغرق الأمر وقتًا طويلاً لضبط قيمة Rb1 لأنني لم أستخدم أداة تقليم. كانت القيمة منخفضة جدًا إلى عالية لمنع اقتطاع إشارة الإخراج.

لا يلزم أن تكون قيمة Rc1 دقيقة. يمكنك استخدام أي مقاوم متغير تريده. يمكنك حتى استبدال Rc1 بمقاوم ثابت بعد قياس المقاومة المطلوبة للحفاظ على الناتج عند نصف جهد الإمداد.

الخطوة 4: الاختبار

لقد استخدمت جهاز راسم USB بقيمة 25 دولارًا رخيصًا من eBay.

كانت الخطوة الأولى هي ضبط مقياس جهد الخرج ، Rc1 بحيث يكون جهد الخرج نصف جهد الإمداد.

كانت الخطوة الأولى الثانية هي ضبط مقياس جهد الإدخال ، Rb1 بحيث لا تتشبع إشارة الإدخال. مقياس الجهد الثاني له تأثير طفيف على قيمة انحياز إشارة الخرج.

لقد قمت بضبط إدخال مولد الإشارة الخاص بي على الحد الأدنى من السعة. النظام لديه مكاسب -1. هذا يعني أن إشارة الإدخال معكوسة.