تتمثل ميزة أجهزة الربط الضوئي في أنها قادرة على التخلص من عدم تطابق المعاوقة وتحقيق جهد عزل عالي ومقاومة ممتازة للضوضاء في أحجام عبوات أصغر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام أجهزة الربط الضوئي لنقل إشارات التيار المستمر والتيار المتردد، والإشارات التناظرية والرقمية، بالإضافة إلى إشارات التردد المتوسط إلى المنخفض.
المهام الرئيسية للمقرنات الضوئية في الدوائر هي عزل المستخدمين عن الأنظمة الكهربائية الخطرة، وعزل دوائر التحكم ذات الجهد المنخفض عن دوائر الجهد العالي، وتوفير الحماية من الجهد الزائد لأنظمة الدوائر.
محولات الطاقة والأجهزة المنزلية وشواحن الهواتف الذكية - هذه كلها تطبيقات تتطلب عزلًا كهربائيًا بين دائرتين. يمكن تحقيق العزل الكهربائي من خلال استخدام طرق مختلفة مثل المحولات والمكثفات والمقارنات الضوئية.
بنية المقرن الضوئي:
يتم تشكيل أبسط مقرن ضوئي عن طريق اقتران مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء مع الترانزستورات الضوئية، حيث يتم تحقيق الاقتران بالضوء، ويمكن تحقيق العزل الكهربائي بين الاثنين. عندما يصدر الصمام الثنائي الباعث للضوء الضوء، يولد الترانزستور الضوئي تيارًا، وتكون شدة التيار متناسبة مع شدة الضوء.
يوجد نوعان من أجهزة الربط الضوئي في السوق: أجهزة الربط الضوئي ذات المدخلات DC وأجهزة الربط الضوئي ذات المدخلات AC. تحتوي أجهزة الربط الضوئي ذات المدخلات DC على مصباح LED واحد فقط على جانب الإدخال، وبالتالي يمكنها إدخال تيار أحادي الاتجاه فقط. يستخدم هذا النوع من أجهزة الربط الضوئي بشكل شائع في تطبيقات التبديل.
يحتوي مقرن الضوء المتردد على مصباحين LED متوازيين عكسيين، مما يسمح بتدفق تيار الإدخال في كلا الاتجاهين، مما يؤدي إلى إخراج موجة ونصف لكل نصف دورة من إشارة إدخال التيار المتردد.
كيف يمكن إطالة عمر الوصلات الضوئية؟ ما هي المعايير التي تؤثر على عمر الوصلات الضوئية؟
أحد الاعتبارات الرئيسية في تصميم الدوائر هو العمر المتوقع، والذي يعتمد على عمر المنتج نفسه والمكونات الفردية الموجودة فيه. عند النظر في المكونات، قد تفشل بعض المكونات تمامًا أو تتعرض لتدهور الأداء بمرور الوقت. بالنسبة للمقرنات الضوئية، سينخفض أداء CTR بمرور الوقت، اعتمادًا على ظروف التشغيل.
قد يتجاوز عمر أجهزة الربط الضوئي عدة عقود، وبالتالي هناك حاجة إلى ظروف أكثر صرامة لتسريع اختبار الضغط.
بالنسبة لاختبار الموثوقية، فإن تقصير وقت اختبار الإجهاد والتنبؤ بعمر الخدمة النهائي في ظل ظروف الاستخدام العادية أمر ذو مغزى كبير. عند اختبار مقرنات ضوئية في درجات حرارة وتيارات أعلى، تكون عملية شيخوخة الجهاز أسرع بكثير من ظروف التشغيل العادية.
يعتمد معدل شيخوخة CTR على التيار الأمامي IF أثناء التشغيل ودرجة الحرارة المحيطة TA أثناء التشغيل. تجدر الإشارة إلى أنه يمكن إبطاء شيخوخة CTR عن طريق خفض درجة حرارة تشغيل LED وخفض التيار الأمامي.
من المستحسن استخدام الطرق التالية لإطالة عمر خدمة المقرن البصري:
1. تقليل وقت العمل الفعال للمقرن الضوئي
2. تقليل تيار العمل واستهلاك الطاقة لثنائيات LED
3. تجنب تعرض LED لذروة التيار العابر
4. اضبط دورة عمل الصمام الثنائي الباعث للضوء للحفاظ على متوسط تيار أقل