光耦工作原理

《光耦工作原理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、光耦的定義　　耦合器（opticalcoupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦，是開關(guān)電源電路中常用的器件。光耦的工作原理　　耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于

2、光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。光耦的優(yōu)點　　光耦合器的主要優(yōu)點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是70年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已

3、廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達到精密穩(wěn)壓目的。光耦的種類　　光電耦合器分為兩種：一種為非線性光耦，另一種為線性光耦?！　》蔷€性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的，這類光耦適合于開關(guān)信號的傳輸，不適合于傳輸模擬量。常用的4N系列光耦屬于非線性光耦?！　【€性光耦的電

4、流傳輸特性曲線接近直線，并且小信號時性能較好，能以線性特性進行隔離控制。常用的線性光耦是PC817A—C系列?！　￠_關(guān)電源中常用的光耦是線性光耦。如果使用非線性光耦，有可能使振蕩波形變壞，嚴重時出現(xiàn)寄生振蕩，使數(shù)千赫的振蕩頻率被數(shù)十到數(shù)百赫的低頻振蕩依次為號調(diào)制。由此產(chǎn)生的后果是對彩電，彩顯，VCD，DCD等等，將在圖像畫面上產(chǎn)生干擾。同時電源帶負載能力下降。在彩電，顯示器等開關(guān)電源維修中如果光耦損壞，一定要用線性光耦代換。常用的4腳線性光耦有PC817A----C。PC111TLP521等常用的六腳線性光耦有：L

5、P632TLP532PC614PC714PS2031等。常用的4N254N264N354N36是不適合用于開關(guān)電源中的，因為這4種光耦均屬于非線性光耦。光耦的作用由于光耦種類繁多，結(jié)構(gòu)獨特，優(yōu)點突出，因而其應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用以下場合：　　(1)在邏輯電路上的應(yīng)用　　光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路，由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構(gòu)成的邏輯電路更可靠。　　(2)作為固體開關(guān)應(yīng)用　　在開關(guān)電路中，往往要求控制電路和開關(guān)之間要有很好的電隔離，對于一般的電子開關(guān)來說是很難做到的，但用光電耦合器

6、卻很容易實現(xiàn)?！　?3)在觸發(fā)電路上的應(yīng)用　　將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路，由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路，可有效地解決輸出與負載隔離地問題?！　?4)在脈沖放大電路中的應(yīng)用　　光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路，可以將脈沖信號進行放大?！　?5)在線性電路上的應(yīng)用　　線性光電耦合器應(yīng)用于線性電路中，具有較高地線性度以及優(yōu)良地電隔離性能?！　?6)特殊場合的應(yīng)用　　光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點繼電器以及用于A/D電路等多種場合?！　【€性光耦合器的選取原則　　在設(shè)計光耦反饋式開關(guān)電源時必須

7、正確選擇線性光耦合器的型號及參數(shù)，選取原則如下：　　①光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%～200%。這是因為當(dāng)CTR＜50%時，光耦中的LED就需要較大的工作電流(IF＞5.0mA)，才能正?？刂茊纹_關(guān)電源IC的占空比，這會增大光耦的功耗。若CTR＞200%，在啟動電路或者當(dāng)負載發(fā)生突變時，有可能將單片開關(guān)電源誤觸發(fā)，影響正常輸出?！　—ア谕扑]采用線性光耦合器，其特點是CTR值能夠在一定范圍內(nèi)做線性調(diào)整?！　—ア塾捎Ｋ骺履?Isocom)公司、美國摩托羅拉公司生產(chǎn)的4N××系列(如4N25、4

8、N26、4N35)光耦合器，目前在國內(nèi)應(yīng)用地十分普遍。鑒于此類光耦合器呈現(xiàn)開關(guān)特性，其線性度差，適宜傳輸數(shù)字信號(高、低電平)，因此不推薦用在開關(guān)電源中?！　?線性光耦合器應(yīng)用舉例　　多路輸出式電源變換器電路如圖3所示。其輸入電壓為36V到90V的準方波電壓，三路輸出分別為：UO1＝＋5V(2A)，UO2＝＋15V(0.17A)，UO3＝－15V(0.17A