一、结构特色
光电耦合的首要特色如下:
①输入和输出端之间绝缘,其绝缘电阻一般都大于1010Ω,耐压一般可超越1kV,有的乃至能够到达10kV以上。
②因为“光”传输的单向性,所以信号从光源单向传输到光接纳器时不会出现反应现象,其输出信号也不会影响输入端。
③因为发光器材(砷化镓红外二极管)是阻抗电流驱动性器材,而噪音是一种高内阻微电流电压信号。因而光电耦合器材的共模按捺比很大,所以,光电耦合器材能够很好地按捺搅扰并消除噪音。
④简单和逻辑电路合作。
⑤呼应速度快。光电耦合器材的时刻常数通常在微秒乃至毫微秒极。
⑥无触点、寿命长、体积小、耐冲击。
二、技能参数
光耦合器的技能参数首要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱满压降VCE(sat)。此外,在传输数字信号时还需考虑上升时刻、下降时刻、延迟时刻和存储时刻等参数。
电流传输比是光耦合器的重要参数,通常用直流电流传输比来表明。当输出电压坚持恒守时,它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。
运用光电耦合器首要是为了供给输入电路和输出电路间的阻隔,在规划电路时,有必要遵从下列准则:所选用的光电耦合器材有必要契合国内和世界的有关阻隔击穿电压的规范;由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司出产的4N&TImes;&TImes;系列(如4N25、4N26、4N35)光耦合器,在国内运用地非常遍及。鉴于此类光耦合器出现开关特性,其线性度差,适合传输数字信号(高、低电平),能够用于单片机的输出阻隔;所选用的光耦器材有必要具有较高的耦合系数。
三、产品效果
对输入、输出电信号起阻隔效果,光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接纳及信号扩大。输入的 电信号驱动发光二极管(LED),使之宣布必定波长的光,被光探测器接纳而发作光电流,再通过进一步扩大后输出。这就完成了电—光—电的转化,然后起到输入、输出、阻隔的效果。因为光耦合器输入输出间彼此阻隔,电信号传输具有单向性等特色,因而具有杰出的电绝缘才干和抗搅扰才干。又因为光耦合器的输入端归于电流型作业的低阻元件,因而具有很强的共模按捺才干。
四、产品检测
1、用万用表判别好坏,断开输入端电源,用R&TImes;1k档测1、2脚电阻,正向电阻为几百欧,反向电阻几十千欧,3、4脚间电阻应为无限大。1、2脚与3、4脚间恣意一组,阻值为无限大,输入端接通电源后,3、4脚的电阻很小。调理RP,3、4间脚电阻发作变化,阐明该器材是好的。注:不能用R&TImes;10k档,不然导致发射管击穿。
2、简易测验电路,当接通电源后,LED不发光,按下SB,LED会发光,调理RP、LED的发光强度会发作变化,阐明被测光电耦合器是好的。
五、运用准则
1、光耦合器的电流传输比(CTR)的答应规模是50%~200%。这是因为当CTR<50%时,光耦中的LED就需要较大的作业电流(IF>5.0mA),才干正常操控单片开关电源IC的占空比,这会增大光耦的功耗。若CTR>200%,在发动电路或许当负载发作骤变时,有可能将单片开关电源误触发,影响正常输出。
2、若用扩大器电路去驱动光电耦合器,有必要精心规划,确保它能够补偿耦合器的温度不稳定性和漂移。
3、引荐选用线性光耦合器,其特色是CTR值能够在必定规模内做线性调整。上述运用的光电耦合器时作业在线性方法下,在光电耦合器的输入端加操控电压,在输出端会成份额地发作一个用于进一步操控下一级电路的电压,是单片机进行闭环调理操控,对电源输出起到稳压的效果。
为了完全阻断搅扰信号进入体系,不只信号通路要阻隔,并且输入或输出电路与体系的电源也要阻隔,即这些电路别离运用彼此独立的阻隔电源。关于共模搅扰,选用阻隔技能,即运用变压器或线性光电耦合器,将输入地与输出地断开,使搅扰没有回路而被按捺。在开关电源中,光电耦合器是一个对错重要的外围器材,规划者能够充沛的运用它的输入输出阻隔效果对单片机进行抗搅扰规划,并对变换器进行闭环稳压调理。
六、运用场合
因为光耦品种繁复,结构共同,长处杰出,因而其运用非常广泛,首要运用以下场合:
(1)在逻辑电路上的运用
光电耦合器能够构成各种逻辑电路,因为光电耦合器的抗搅扰功能和阻隔功能比晶体管好,因而,由它构成的逻辑电路更牢靠。
(2)作为固体开关运用
在开关电路中,往往要求操控电路和开关之间要有很好的电阻隔,关于一般的电子开关来说是很难做到的,但用光电耦合器却很简单完成。
(3)在触发电路上的运用
将光电耦合器用于双稳态输出电路,因为能够把发光二极管别离串入两管发射极回路,可有效地处理输出与负载阻隔地问题。
(4)在脉冲扩大电路中的运用
光电耦合器运用于数字电路,能够将脉冲信号进行扩大。
(5)在线性电路上的运用
线性光电耦合器运用于线性电路中,具有较高地线性度以及优秀地电阻隔功能。
(6)特别场合的运用
光电耦合器还可运用于高压操控,替代变压器,替代触点继电器以及用于A/D电路等多种场合。
七、学习心得与领会
本周学习的二极管、三极管、光耦这三个元器材中属光耦是相对较生疏的一个,所以学起来也没有其他两个元器材那么简单。把握程度只能说50%。首要我从它的作业原理着手开端学习,其次是它的分类,最终几章是与作业有紧密联系的,包含技能参数、产品效果、以及运用准则等等。在往后的作业中还要对光耦器材做更深一步的了解。