فوٹوکپلر کیا ہے، فوٹوکوپلر کا انتخاب اور استعمال کیسے کریں؟

Optocouplers، جو آپٹیکل سگنلز کا استعمال کرتے ہوئے سرکٹس کو میڈیم کے طور پر جوڑتے ہیں، ایک ایسا عنصر ہے جہاں اعلیٰ درستگی ناگزیر ہے، جیسے کہ صوتیات، طب اور صنعت، اپنی اعلی استعداد اور بھروسے کی وجہ سے، جیسے پائیداری اور موصلیت۔

لیکن optocoupler کب اور کن حالات میں کام کرتا ہے، اور اس کے پیچھے کیا اصول ہے؟ یا جب آپ واقعی اپنے الیکٹرانکس کے کام میں فوٹوکپلر کا استعمال کرتے ہیں، تو ہو سکتا ہے آپ کو معلوم نہ ہو کہ اسے کیسے چننا اور استعمال کرنا ہے۔ کیونکہ آپٹوکوپلر اکثر "فوٹوٹرانسسٹر" اور "فوٹوڈیوڈ" کے ساتھ الجھ جاتا ہے۔ لہذا، اس مضمون میں ایک photocoupler کیا ہے متعارف کرایا جائے گا.
فوٹوکوپلر کیا ہے؟

آپٹوکوپلر ایک الیکٹرانک جزو ہے جس کی ایٹمولوجی آپٹیکل ہے۔

کپلر، جس کا مطلب ہے "روشنی کے ساتھ جوڑا۔" بعض اوقات اسے آپٹکوپلر، آپٹیکل آئسولیٹر، آپٹیکل انسولیشن وغیرہ کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ یہ روشنی خارج کرنے والے عنصر اور روشنی وصول کرنے والے عنصر پر مشتمل ہوتا ہے، اور آپٹیکل سگنل کے ذریعے ان پٹ سائیڈ سرکٹ اور آؤٹ پٹ سائیڈ سرکٹ کو جوڑتا ہے۔ ان سرکٹس کے درمیان کوئی برقی رابطہ نہیں ہے، دوسرے لفظوں میں، موصلیت کی حالت میں۔ لہذا، ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان سرکٹ کنکشن الگ الگ ہے اور صرف سگنل منتقل کیا جاتا ہے. ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان ہائی وولٹیج کی موصلیت کے ساتھ نمایاں طور پر مختلف ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کی سطحوں کے ساتھ سرکٹس کو محفوظ طریقے سے جوڑیں۔

اس کے علاوہ، اس روشنی سگنل کو منتقل یا بلاک کر کے، یہ ایک سوئچ کے طور پر کام کرتا ہے. تفصیلی اصول اور طریقہ کار کی وضاحت بعد میں کی جائے گی، لیکن فوٹوکپلر کا روشنی خارج کرنے والا عنصر ایک ایل ای ڈی (روشنی خارج کرنے والا ڈائیوڈ) ہے۔

1960 سے 1970 کی دہائی تک، جب ایل ای ڈیز ایجاد ہوئیں اور ان کی تکنیکی ترقی نمایاں تھی،آپٹو الیکٹرانکسایک بوم بن گیا. اس وقت، مختلفآپٹیکل آلاتایجاد کیے گئے تھے، اور فوٹو الیکٹرک کپلر ان میں سے ایک تھا۔ اس کے بعد، آپٹو الیکٹرانکس تیزی سے ہماری زندگیوں میں داخل ہو گئے۔

① اصول/طریقہ کار

آپٹوکوپلر کا اصول یہ ہے کہ روشنی خارج کرنے والا عنصر ان پٹ برقی سگنل کو روشنی میں تبدیل کرتا ہے، اور روشنی حاصل کرنے والا عنصر روشنی کو واپس الیکٹریکل سگنل آؤٹ پٹ سائیڈ سرکٹ میں منتقل کرتا ہے۔ روشنی خارج کرنے والا عنصر اور روشنی حاصل کرنے والا عنصر بیرونی روشنی کے بلاک کے اندر ہوتے ہیں، اور روشنی کی ترسیل کے لیے دونوں ایک دوسرے کے مخالف ہوتے ہیں۔

روشنی خارج کرنے والے عناصر میں استعمال ہونے والا سیمی کنڈکٹر ایل ای ڈی (روشنی سے خارج کرنے والا ڈایڈڈ) ہے۔ دوسری طرف، استعمال کے ماحول، بیرونی سائز، قیمت، وغیرہ پر منحصر ہے، روشنی حاصل کرنے والے آلات میں بہت سے قسم کے سیمی کنڈکٹرز استعمال ہوتے ہیں، لیکن عام طور پر، سب سے زیادہ استعمال ہونے والا فوٹوٹرانسسٹر ہے۔

جب کام نہیں کرتے ہیں تو، فوٹوٹرانزسٹر بہت کم کرنٹ لے جاتے ہیں جو عام سیمی کنڈکٹرز کرتے ہیں۔ جب وہاں روشنی کا واقعہ ہوتا ہے تو، فوٹوٹرانسسٹر P-قسم کے سیمی کنڈکٹر اور N-type سیمی کنڈکٹر کی سطح پر ایک فوٹو الیکٹرو موٹیو قوت پیدا کرتا ہے، N-type کے سیمی کنڈکٹر میں سوراخ p خطہ میں بہتے ہیں، p خطے میں مفت الیکٹران سیمی کنڈکٹر بہتے ہیں۔ n خطے میں، اور کرنٹ بہے گا۔

فوٹوٹرانسسٹرز فوٹوڈیوڈس کی طرح جوابدہ نہیں ہوتے ہیں، لیکن ان میں آؤٹ پٹ کو ان پٹ سگنل (اندرونی برقی فیلڈ کی وجہ سے) سے سینکڑوں سے 1000 گنا تک بڑھانے کا اثر بھی ہوتا ہے۔ لہذا، وہ اتنے حساس ہوتے ہیں کہ کمزور سگنل بھی اٹھا سکتے ہیں، جو کہ ایک فائدہ ہے۔

درحقیقت، ہم جو "لائٹ بلاکر" دیکھتے ہیں وہ ایک ہی اصول اور طریقہ کار کے ساتھ ایک الیکٹرانک ڈیوائس ہے۔

تاہم، روشنی میں مداخلت کرنے والے عام طور پر سینسر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں اور روشنی خارج کرنے والے عنصر اور روشنی حاصل کرنے والے عنصر کے درمیان روشنی کو روکنے والی چیز کو منتقل کرکے اپنا کردار ادا کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، اسے وینڈنگ مشینوں اور اے ٹی ایم میں سکے اور بینک نوٹوں کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

② خصوصیات

چونکہ آپٹکوپلر روشنی کے ذریعے سگنلز منتقل کرتا ہے، اس لیے ان پٹ سائیڈ اور آؤٹ پٹ سائیڈ کے درمیان موصلیت ایک اہم خصوصیت ہے۔ ہائی موصلیت آسانی سے شور سے متاثر نہیں ہوتی، بلکہ ملحقہ سرکٹس کے درمیان حادثاتی کرنٹ کے بہاؤ کو بھی روکتی ہے، جو کہ حفاظت کے لحاظ سے انتہائی موثر ہے۔ اور ساخت خود نسبتاً سادہ اور معقول ہے۔

اس کی طویل تاریخ کی وجہ سے، مختلف مینوفیکچررز کی بھرپور پروڈکٹ لائن اپ بھی آپٹکوپلرز کا ایک منفرد فائدہ ہے۔ چونکہ کوئی جسمانی رابطہ نہیں ہے، حصوں کے درمیان لباس چھوٹا ہے، اور زندگی طویل ہے. دوسری طرف، ایسی خصوصیات بھی ہیں کہ برائٹ کارکردگی میں اتار چڑھاؤ آسان ہے، کیونکہ وقت گزرنے اور درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے ساتھ ایل ای ڈی آہستہ آہستہ خراب ہوتی جائے گی۔

ایک طویل وقت کے لئے شفاف پلاسٹک کے اندرونی جزو ابر آلود ہو جاتے ہیں، خاص طور پر جب، یہ بہت اچھی روشنی نہیں ہو سکتا. تاہم، کسی بھی صورت میں، میکانی رابطے کے رابطے کے رابطے کے مقابلے میں زندگی بہت طویل ہے.

فوٹوٹرانسسٹر عام طور پر فوٹوڈیوڈس کے مقابلے میں سست ہوتے ہیں، اس لیے وہ تیز رفتار مواصلات کے لیے استعمال نہیں ہوتے ہیں۔ تاہم، یہ کوئی نقصان نہیں ہے، کیونکہ کچھ اجزاء کی رفتار بڑھانے کے لیے آؤٹ پٹ سائیڈ پر ایمپلیفیکیشن سرکٹس ہوتے ہیں۔ درحقیقت، تمام الیکٹرانک سرکٹس کو رفتار بڑھانے کی ضرورت نہیں ہے۔

③ استعمال

فوٹو الیکٹرک کپلربنیادی طور پر سوئچنگ آپریشن کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. سوئچ کو آن کرنے سے سرکٹ متحرک ہو جائے گا، لیکن مندرجہ بالا خصوصیات، خاص طور پر موصلیت اور طویل زندگی کے نقطہ نظر سے، یہ ان حالات کے لیے موزوں ہے جن میں اعلیٰ بھروسے کی ضرورت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، شور طبی الیکٹرانکس اور آڈیو آلات/مواصلاتی آلات کا دشمن ہے۔

یہ موٹر ڈرائیو سسٹم میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ موٹر کی وجہ یہ ہے کہ جب اسے چلایا جاتا ہے تو اس کی رفتار کو انورٹر سے کنٹرول کیا جاتا ہے، لیکن زیادہ آؤٹ پٹ ہونے کی وجہ سے یہ شور پیدا کرتی ہے۔ اس شور کی وجہ سے نہ صرف موٹر خود فیل ہو جائے گی بلکہ "زمین" سے گزرنے والے پیریفیرلز کو بھی متاثر کرے گی۔ خاص طور پر، طویل وائرنگ کے ساتھ سازوسامان اس اعلی آؤٹ پٹ شور کو اٹھانا آسان ہے، لہذا اگر یہ فیکٹری میں ہوتا ہے، تو یہ بہت نقصان کا باعث بنتا ہے اور بعض اوقات سنگین حادثات کا سبب بنتا ہے۔ سوئچنگ کے لیے انتہائی موصل آپٹکوپلر استعمال کرنے سے، دوسرے سرکٹس اور آلات پر اثرات کو کم کیا جا سکتا ہے۔

دوسرا، آپٹوکوپلرز کا انتخاب اور استعمال کیسے کریں۔

پروڈکٹ ڈیزائن میں ایپلی کیشن کے لیے صحیح اوپٹوکوپلر کا استعمال کیسے کریں؟ مندرجہ ذیل مائیکرو کنٹرولر ڈویلپمنٹ انجینئرز آپٹوکوپلرز کو منتخب کرنے اور استعمال کرنے کا طریقہ بتائیں گے۔

① ہمیشہ کھلا اور ہمیشہ بند

فوٹوکپلرز کی دو قسمیں ہیں: ایک قسم جس میں وولٹیج نہ لگنے پر سوئچ آف (آف) ہو جاتا ہے، ایک قسم جس میں وولٹیج لگانے پر سوئچ آن (آف) ہو جاتا ہے، اور ایک قسم جس میں سوئچ بند ہو جاتا ہے۔ جب کوئی وولٹیج نہ ہو تو اسے آن کیا جاتا ہے۔ لگائیں اور جب وولٹیج لگ ​​جائے تو بند کر دیں۔

پہلے کو عام طور پر کھلا کہا جاتا ہے، اور بعد والے کو عام طور پر بند کہا جاتا ہے۔ منتخب کرنے کا طریقہ، سب سے پہلے اس بات پر منحصر ہے کہ آپ کو کس قسم کے سرکٹ کی ضرورت ہے۔

② آؤٹ پٹ کرنٹ اور لاگو وولٹیج چیک کریں۔

فوٹوکپلرز کے پاس سگنل کو بڑھاوا دینے کی خاصیت ہوتی ہے، لیکن ہمیشہ وولٹیج اور کرنٹ سے اپنی مرضی سے نہیں گزرتے۔ بلاشبہ، اس کی درجہ بندی کی گئی ہے، لیکن مطلوبہ آؤٹ پٹ کرنٹ کے مطابق ان پٹ سائیڈ سے وولٹیج لگانے کی ضرورت ہے۔

اگر ہم پروڈکٹ ڈیٹا شیٹ کو دیکھیں تو ہم ایک چارٹ دیکھ سکتے ہیں جہاں عمودی محور آؤٹ پٹ کرنٹ (کلیکٹر کرنٹ) ہے اور افقی محور ان پٹ وولٹیج (کلیکٹر ایمیٹر وولٹیج) ہے۔ ایل ای ڈی روشنی کی شدت کے مطابق کلیکٹر کرنٹ مختلف ہوتا ہے، اس لیے مطلوبہ آؤٹ پٹ کرنٹ کے مطابق وولٹیج لگائیں۔

تاہم، آپ یہ سوچ سکتے ہیں کہ یہاں شمار کردہ آؤٹ پٹ کرنٹ حیرت انگیز طور پر چھوٹا ہے۔ یہ موجودہ قیمت ہے جو وقت کے ساتھ ساتھ ایل ای ڈی کی خرابی کو مدنظر رکھنے کے بعد بھی قابل اعتماد طریقے سے آؤٹ پٹ ہو سکتی ہے، اس لیے یہ زیادہ سے زیادہ درجہ بندی سے کم ہے۔

اس کے برعکس، ایسے معاملات ہیں جہاں آؤٹ پٹ کرنٹ بڑا نہیں ہے۔ لہذا، آپٹوکوپلر کا انتخاب کرتے وقت، "آؤٹ پٹ کرنٹ" کو احتیاط سے چیک کرنا یقینی بنائیں اور اس سے مماثل پروڈکٹ کا انتخاب کریں۔

③ زیادہ سے زیادہ کرنٹ

زیادہ سے زیادہ کنڈکشن کرنٹ زیادہ سے زیادہ کرنٹ ویلیو ہے جسے آپٹکوپلر کنڈکٹ کرتے وقت برداشت کر سکتا ہے۔ ایک بار پھر، ہمیں اس بات کو یقینی بنانے کی ضرورت ہے کہ ہم خریدنے سے پہلے یہ جان لیں کہ پروجیکٹ کو کتنی پیداوار کی ضرورت ہے اور ان پٹ وولٹیج کیا ہے۔ اس بات کو یقینی بنائیں کہ زیادہ سے زیادہ قدر اور موجودہ استعمال کی حد نہیں ہے، لیکن کچھ مارجن ہے۔

④ فوٹوکپلر کو صحیح طریقے سے سیٹ کریں۔

صحیح آپٹکوپلر کا انتخاب کرنے کے بعد، آئیے اسے ایک حقیقی پروجیکٹ میں استعمال کریں۔ تنصیب خود آسان ہے، بس ہر ان پٹ سائیڈ سرکٹ اور آؤٹ پٹ سائیڈ سرکٹ سے جڑے ٹرمینلز کو جوڑیں۔ تاہم، خیال رکھنا چاہیے کہ ان پٹ سائیڈ اور آؤٹ پٹ سائیڈ کو غلط نہ بنایا جائے۔ اس لیے، آپ کو ڈیٹا ٹیبل میں موجود علامتوں کو بھی چیک کرنا چاہیے، تاکہ آپ پی سی بی بورڈ کو کھینچنے کے بعد یہ نہ پائیں کہ فوٹو الیکٹرک کپلر فٹ غلط ہے۔