Optocoupler کیسے کام کرتا ہے؟

تعارف

ایک آپٹکوپلر، جسے آپٹیکل آئسولیٹر یا آپٹو-آئیسولیٹر بھی کہا جاتا ہے، ایک الیکٹرانک جزو ہے جو ایک سرکٹ کو دوسرے سے الگ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے جبکہ معلومات کو ایک سے دوسرے تک منتقل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ آپٹکوپلر کو مختلف قسم کے ایپلی کیشنز کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، بشمول سگنل آئسولیشن، وولٹیج لیول شفٹنگ، کرنٹ محدود کرنا، شور میں کمی، اور بہت کچھ۔ اس آرٹیکل میں، ہم اس بات پر تبادلہ خیال کریں گے کہ آپٹوکوپلر کیسے کام کرتا ہے اور اسے کیسے استعمال کیا جاتا ہے۔

ایک Optocoupler کیا ہے؟

ایک optocoupler دو حصوں پر مشتمل ہے؛ ایک ایل ای ڈی (روشنی خارج کرنے والا ڈایڈڈ) اور ایک فوٹوٹرانسسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹو ریزسٹر جو ایک چھوٹے فاصلے سے الگ ہوتے ہیں اور لائٹ پروف انکلوژر کے اندر رکھے جاتے ہیں۔ ایل ای ڈی دیوار کے ایک طرف ہے، اور فوٹوٹرانسسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹو ریزسٹر دوسری طرف ہے۔

جب ایل ای ڈی پر وولٹیج لگائی جاتی ہے، تو اس سے روشنی خارج ہوتی ہے، جو پھر فوٹوٹرانسسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹو ریزسٹر پر چمکتی ہے۔ یہ روشنی فوٹوٹرانسسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹو ریزسٹر کو متحرک کرتی ہے اور اس کے ذریعے کرنٹ کو بہنے دیتی ہے۔ ایل ای ڈی کے ذریعہ خارج ہونے والی روشنی کی مقدار کو کنٹرول کرکے، آپٹوکوپلر فوٹوٹرانسسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹو ریزسٹر کے ذریعے موجودہ بہاؤ کو کنٹرول کرسکتا ہے۔

Optocoupler کیسے کام کرتا ہے؟

آپٹکوپلر کو ایک دوسرے سے مکمل طور پر الگ کرتے ہوئے معلومات کو ایک سرکٹ سے دوسرے سرکٹ میں منتقل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ایل ای ڈی اور فوٹوٹرانسسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹو ریزسٹر انکلوژر کے اندر رکھے گئے ہیں، اس لیے وہ ایک دوسرے سے جسمانی رابطے میں نہیں ہیں۔ یہ آپٹکوپلر کو ایک سرکٹ کو دوسرے سے الگ کرنے کے لیے ایک بہترین ٹول بناتا ہے۔

جب ایل ای ڈی پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو یہ روشنی خارج کرتا ہے جو ہوا کے خلاء میں سفر کرتی ہے اور فوٹوٹرانسسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹو ریزسٹر پر چمکتی ہے۔ یہ روشنی فوٹوٹرانسسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹو ریزسٹر کو متحرک کرتی ہے اور اس کے ذریعے کرنٹ کو بہنے دیتی ہے۔ ایل ای ڈی کے ذریعہ خارج ہونے والی روشنی کی مقدار کو کنٹرول کرکے، آپٹوکوپلر فوٹوٹرانسسٹر کے ذریعے کرنٹ کے بہاؤ کی مقدار کو کنٹرول کرسکتا ہے۔

آپٹکوپلر برقی سگنل کو لائٹ سگنل میں تبدیل کرکے کام کرتا ہے، جو پھر فوٹوٹرانسسٹر کو متحرک کرتا ہے۔ جب فوٹوٹرانسسٹر کو متحرک کیا جاتا ہے، تو یہ دو سرکٹس کے درمیان کرنٹ کو بہنے دیتا ہے۔ اس کرنٹ فلو کو مختلف مقاصد کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، بشمول وولٹیج لیول شفٹنگ، کرنٹ محدود کرنا، سگنل آئسولیشن، شور میں کمی، اور بہت کچھ۔

Optocouplers کی اقسام

optocouplers کی کئی قسمیں ہیں، بشمول:

1. فوٹوٹرانسسٹر اوپٹوکوپلر - یہ آپٹکوپلر روشنی کا پتہ لگانے کے لیے فوٹوٹرانسسٹر کا استعمال کرتے ہیں اور اس کے ذریعے کرنٹ کو بہنے دیتے ہیں۔

2. فوٹوڈیوڈ اوپٹوکوپلر - یہ آپٹکوپلر روشنی کا پتہ لگانے کے لیے فوٹوڈیوڈ کا استعمال کرتے ہیں اور اس کے ذریعے کرنٹ کو بہنے دیتے ہیں۔

3. Photoresistor Optocouplers - یہ optocoupler روشنی کا پتہ لگانے کے لیے فوٹو ریزسٹر کا استعمال کرتے ہیں اور اس کے ذریعے کرنٹ کو بہنے دیتے ہیں۔

4. سالڈ سٹیٹ ریلے - یہ آپٹکوپلر کرنٹ کو آن اور آف کرنے کے لیے ایک LED اور ایک یا زیادہ MOSFETs کے امتزاج کا استعمال کرتے ہیں۔

5. Optocoupler Arrays - یہ optocouplers ایک ہی چپ پر متعدد فوٹوٹرانسسٹرز، فوٹوڈیوڈس یا فوٹو ریزسٹرس پر مشتمل ہوتے ہیں۔

Optocouplers کی ایپلی کیشنز

Optocouplers کے پاس مختلف الیکٹرانک سسٹمز میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے۔ optocouplers کی کچھ عام ایپلی کیشنز میں شامل ہیں:

1. سگنل الگ تھلگ - Optocouplers کا استعمال سگنلز کو ایک سرکٹ سے دوسرے سرکٹ میں الگ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ خاص طور پر ان نظاموں میں مفید ہے جہاں سرکٹس کے درمیان ہائی وولٹیج کا فرق ہوتا ہے۔

2. موجودہ حد بندی - سرکٹس کے درمیان بہنے والے کرنٹ کی مقدار کو محدود کرنے کے لیے Optocouplers کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ سرکٹ میں حساس اجزاء کی حفاظت کے لیے مفید ہے۔

3. وولٹیج لیول شفٹنگ - آپٹکوپلر کو سگنل کی وولٹیج لیول کو ایک سرکٹ سے دوسرے سرکٹ میں منتقل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

4. شور میں کمی - سرکٹ میں آنے والے شور کی مقدار کو کم کرنے کے لیے Optocouplers کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔

5. پاور سوئچنگ - آپٹکوپلر کو سرکٹ میں پاور آن اور آف کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

Optocouplers کے فوائد

الیکٹرانک سسٹمز میں آپٹکوپلر استعمال کرنے کے کئی فوائد ہیں، بشمول:

1. شور سے استثنیٰ - Optocouplers بجلی کے شور سے مدافعت رکھتے ہیں، جو انہیں شور والے ماحول میں استعمال کے لیے مثالی بناتے ہیں۔

2. تنہائی - Optocouplers سرکٹس کے درمیان مکمل برقی تنہائی فراہم کرتے ہیں، جو انہیں ہائی وولٹیج سسٹم میں استعمال کے لیے مثالی بناتے ہیں۔

3. کم بجلی کا استعمال - Optocouplers کو کام کرنے کے لیے بہت کم بجلی درکار ہوتی ہے، جس سے وہ بیٹری سے چلنے والے سسٹمز کے لیے مثالی ہوتے ہیں۔

4. تیز رفتار سوئچنگ - آپٹکوپلر بہت تیزی سے آن اور آف کر سکتے ہیں، جو انہیں تیز رفتار نظاموں میں استعمال کے لیے مثالی بناتے ہیں۔

5. چھوٹا سائز - Optocouplers عام طور پر سائز میں بہت چھوٹے ہوتے ہیں، جو انہیں محدود جگہ پر استعمال کرنے کے لیے مثالی بناتے ہیں۔

Optocouplers کے نقصانات

الیکٹرانک سسٹمز میں آپٹوکوپلرز کے استعمال کے کچھ نقصانات بھی ہیں، بشمول:

1. محدود بینڈوتھ - Optocouplers کے پاس ایک محدود بینڈوتھ ہوتی ہے، جو اعلی تعدد ایپلی کیشنز میں ان کی افادیت کو محدود کر سکتی ہے۔

2. درجہ حرارت کی حساسیت - Optocouplers درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں کے لیے حساس ہو سکتے ہیں، جو ان کی کارکردگی کو متاثر کر سکتے ہیں۔

3. لاگت - Optocouplers دیگر قسم کے الیکٹرانک اجزاء سے زیادہ مہنگے ہو سکتے ہیں، جو انہیں لاگت کے نقطہ نظر سے کم پرکشش بنا سکتے ہیں۔

نتیجہ

Optocouplers بہت سے الیکٹرانک نظاموں میں ایک اہم جزو ہیں۔ وہ سرکٹس کے درمیان قابل اعتماد، شور سے پاک تنہائی فراہم کرتے ہیں، جو انہیں ہائی وولٹیج، شور والے ماحول میں استعمال کے لیے مثالی بناتے ہیں۔ وہ بھی تیز، چھوٹے، اور کام کرنے کے لیے بہت کم طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ مجموعی طور پر، آپٹکوپلر الیکٹرانک سسٹمز میں برقی سگنلز کو الگ تھلگ کرنے، منتقل کرنے اور محدود کرنے کے لیے ایک طاقتور ٹول پیش کرتے ہیں۔