Optocoupler العازل الضوئى

في الدوائر الإلكترونية، يلعب العازل الضوئي ( Optocoupler ) دورًا حيويًا يتمثل في العَزْلِ الكهربائي بين دائرتين كهربائيتين مختلفتين. يقوم هذا المكون بنقل الإشارات الكهربائية بين هاتين الدائرتين باستخدام الضوء، دون وجود أي اتصال كهربائي مباشر بينهما.

عمل المقارن الضوئي في الدائرة الإلكترونية:

 الإرسال الضوئي للإشارة(Optical Signal Transmission):

   يتكون المقارن الضوئي عادة من مصدر ضوئي (غالباً ما يكون صمامًا ثنائيًا باعثًا للضوء - LED) في جانب الإدخال.

   عندما يتم تطبيق تيار كهربائي على جانب الإدخال ، يقوم الصمام الثنائي الباعث للضوء بإصدار ضوء (عادةً ما يكون ضوءًا تحت أحمر غير مرئي).

الاستقبال الضوئي للإشارة (Optical Signal Reception):

   في جانب الإخراج، يوجد مستشعر ضوئي(مثل ترانزستور ضوئي أو ثنائي ضوئي أو ثايريستور ضوئي أو تراياك ضوئي).

   عندما يسقط الضوء المنبعث من الصمام الثنائي الباعث للضوء على المستشعر الضوئي، فإنه يتفاعل معه ويقوم بتغيير حالته الكهربائية (مثل السماح بمرور التيار أو قطعه).

 العزل الكهربائي (Electrical Isolation):

   بما أن نقل الإشارة يتم عبر الضوء، فإنه لا يوجد أي اتصال كهربائي مباشر بين دائرة الإدخال ودائرة الإخراج في العازل الضوئي.

   يوفر هذا عَزْلًا كهربائيًا عاليًا جدًا، مما يحمي الدوائر الحساسة من الفولتيات العالية أو التيارات المفاجئة أو الضوضاء الكهربائية الموجودة في الدائرة الأخرى.

أهم وظائف المقارن الضوئي في الدوائر الإلكترونية:

 حماية الدوائر الحساسة: يعمل كحاجز أمان لحماية الدوائر ذات الفولتية المنخفضة (مثل المتحكمات الدقيقة) من التلف الناتج عن الفولتيات العالية أو الضوضاء في الدوائر الأخرى.

 منع حلقات التأريض (Ground Loops): يساعد في فصل الأنظمة ذات التأريض المختلف، مما يمنع حدوث تيارات غير مرغوب فيها يمكن أن تؤدي إلى تشويش الإشارات أو تلف المكونات. 

 نقل الإشارات بين مستويات جهد مختلفة: يسمح لدائرة تعمل بجهد منخفض بالتحكم في دائرة تعمل بجهد أعلى (أو العكس) بأمان.

 عزل الضوضاء الكهربائية: يقلل من انتقال الضوضاء الكهربائية بين الدوائر المعزولة، مما يحسن من جودة الإشارة وأداء النظام.

  التحكم في الأحمال عالية الطاقة: يمكن استخدامه كواجهة بين دائرة تحكم منطقية ذات جهد منخفض ودائرة طاقة عالية للتحكم في تشغيل وإيقاف الأحمال الكبيرة (مثل المحركات أو المصابيح).

 تطبيقات في الاتصالات: يستخدم في بعض تطبيقات الاتصالات لعزل خطوط الإشارة وحماية المعدات.

 تغذية مرتدة معزولة في مصادر الطاقة: يستخدم في تصميم مصادر الطاقة ذات الوضع المبدل لتوفير تغذية مرتدة معزولة بين جانب الخرج وجانب التحكم.

باختصار، يعتبر المقارن الضوئي مكونًا أساسيًا لتوفير العَزْلِ الكَهْرَبَائِيّ ونقل الإشارات الآمن بين أجزاء مختلفة من الدائرة الإلكترونية، مما يساهم في حماية المكونات وتحسين أداء واستقرار الأنظمة الإلكترونية.