পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার ক্ষেত্রে অপটোকপলারের ভূমিকা, সংযোগ এবং কাজের নীতি
1. সাধারণ সংযোগ পদ্ধতি এবং তাদের কাজের নীতি
প্রতিক্রিয়ার জন্য সাধারণত ব্যবহৃত অপ্টোকপলার মডেলগুলির মধ্যে রয়েছে TLP521, PC817, ইত্যাদি। একটি উদাহরণ হিসাবে TLP521 গ্রহণ করে, এই নিবন্ধটি এই ধরনের অপ্টোকপলারের বৈশিষ্ট্যগুলি উপস্থাপন করে।
TLP521 এর প্রাথমিক দিকটি একটি আলো-নিঃসরণকারী ডায়োডের সমতুল্য। যদি প্রাইমারি কারেন্ট যত বড়, আলোর তীব্রতা তত বেশি এবং সেকেন্ডারি ট্রানজিস্টরের কারেন্ট আইসি তত বেশি। সেকেন্ডারি ট্রানজিস্টরের বর্তমান Ic-এর সাথে প্রাইমারি ডায়োডের কারেন্ট If এর অনুপাতকে বলা হয় অপটোকপলারের কারেন্ট অ্যামপ্লিফিকেশন ফ্যাক্টর, যা তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয় এবং তাপমাত্রা দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়। প্রতিক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত অপ্টোকপলার এই নীতিটি ব্যবহার করে যে "প্রাথমিক কারেন্টের পরিবর্তনগুলি সেকেন্ডারি কারেন্টে পরিবর্তন ঘটাবে" প্রতিক্রিয়া অর্জন করতে। অতএব, যে পরিস্থিতিতে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়, পরিবর্ধন ফ্যাক্টরের বৃহৎ তাপমাত্রার প্রবাহের কারণে, অপটোকপলারের মাধ্যমে প্রতিক্রিয়া যতটা সম্ভব এড়ানো উচিত। উপরন্তু, এই ধরনের অপটোকপলার ব্যবহার করার সময়, অপেক্ষাকৃত প্রশস্ত রৈখিক ব্যান্ডের মধ্যে কাজ করার জন্য পেরিফেরাল প্যারামিটার ডিজাইন করার দিকে মনোযোগ দিতে হবে। অন্যথায়, অপারেটিং পরামিতিগুলির জন্য সার্কিটের সংবেদনশীলতা খুব শক্তিশালী, যা সার্কিটের স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য অনুকূল নয়।
সাধারণত TLP521 এর সাথে মিলিত TL431 ফিডব্যাকের জন্য বেছে নেওয়া হয়। এই মুহুর্তে, TL431 এর কার্য নীতিটি 2.5 V এর রেফারেন্স সহ একটি অভ্যন্তরীণ ভোল্টেজ ত্রুটি পরিবর্ধকের সমতুল্য, তাই পিন 1 এবং পিন 3 এর মধ্যে একটি ক্ষতিপূরণ নেটওয়ার্ক সংযুক্ত করা প্রয়োজন।
Optocoupler ফিডব্যাকের প্রথম সাধারণ পদ্ধতি হল আউটপুট ভোল্টেজ হিসাবে Vo এবং চিপের সরবরাহ ভোল্টেজ হিসাবে Vd। COM সংকেতটিকে চিপের ত্রুটি পরিবর্ধক আউটপুট পিনের সাথে সংযুক্ত করুন, অথবা PWM চিপের অভ্যন্তরীণ ভোল্টেজ ত্রুটি পরিবর্ধককে (যেমন UC3525) ইন-ফেজ এমপ্লিফায়ার ফর্মের সাথে সংযুক্ত করুন এবং COM সংকেতটিকে তার সংশ্লিষ্ট ইন-ফেজ টার্মিনালে সংযুক্ত করুন পিন মনে রাখবেন যে বাম দিকের স্থলটি আউটপুট ভোল্টেজ গ্রাউন্ড এবং ডানদিকের স্থলটি চিপ পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ গ্রাউন্ড। দুটি অপটোকপলার দ্বারা বিচ্ছিন্ন।
যখন আউটপুট ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়, তখন TL431 এর পিন 1 (ভোল্টেজ এরর এমপ্লিফায়ারের বিপরীত ইনপুট টার্মিনালের সমতুল্য) ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায় এবং পিন 3 এ ভোল্টেজ (ভোল্টেজ এরর এমপ্লিফায়ারের আউটপুট টার্মিনালের সমতুল্য) হ্রাস পায়। প্রাইমারি কারেন্ট যদি অপ্টোকপলার TLP521 বৃদ্ধি পায়, অপ্টোকপলারের অন্য প্রান্তে আউটপুট কারেন্ট Ic বৃদ্ধি পায়, রোধ R4 জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ বৃদ্ধি পায়, পিন কমের ভোল্টেজ হ্রাস পায়, ডিউটি চক্র হ্রাস পায় এবং আউটপুট ভোল্টেজ হ্রাস পায়; বিপরীতে, যখন আউটপুট ভোল্টেজ কমে যায়, তখন সমন্বয় প্রক্রিয়া একই রকম হয়।
দ্বিতীয় সাধারণ সংযোগ পদ্ধতিটি চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। প্রথম সংযোগ পদ্ধতির বিপরীতে, এই সংযোগ পদ্ধতিতে, অপটোকপলারের চতুর্থ পিনটি চিপের ত্রুটি পরিবর্ধকের আউটপুট টার্মিনালের সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে এবং এর ভিতরে ভোল্টেজ ত্রুটি পরিবর্ধকটি চিপকে অবশ্যই এমন একটি ফর্মে সংযুক্ত করতে হবে যেখানে ইন-ফেজ টার্মিনালের সম্ভাব্যতা ইন-ফেজ টার্মিনালের চেয়ে বেশি। অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের একটি বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে - যখন অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুট কারেন্ট তার বর্তমান আউটপুট ক্ষমতাকে ছাড়িয়ে যায়, তখন অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুট ভোল্টেজের মান হ্রাস পাবে এবং আউটপুট কারেন্ট যত বড় হবে, আউটপুট ভোল্টেজ তত কমবে। অতএব, এই সংযোগ পদ্ধতি ব্যবহার করে সার্কিটে, PWM চিপের ত্রুটি পরিবর্ধকের দুটি ইনপুট পিনকে একটি স্থির সম্ভাবনার সাথে সংযুক্ত করা প্রয়োজন এবং একই দিক টার্মিনাল সম্ভাব্য বিপরীত দিক টার্মিনাল পটেনশিয়াল থেকে বেশি হতে হবে, যাতে ত্রুটি পরিবর্ধকের প্রাথমিক আউটপুট ভোল্টেজ বেশি।
