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光电隔离器件,光电耦合器的原理及内部电路图

光电耦合器,以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用。 

光耦合器一般由两部分组成:光的发射、光的接收。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之940nm或850nm 波长的红外光,被光接受器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换。

从输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间相互隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电气绝缘能力和抗干扰能力。

光电耦合器光电隔离作用原理图

 

光耦的产品类别可依据光接收器的功能区分:

光电晶体 Photo Transistor Output

高速光耦 High speed Photo coupler

闸流体输出 Photo Triac Output

闸极驱动 IGBT Gate Driver photo coupler

光继电器 Solid State Relay SSR (Photo MOS Relay)

光电耦合器分类

 

在设计光耦光电隔离电路时,必须正确选择光耦合器的型号及参数,选取原则如下:

(1)根据功能的需要,选择不同的光耦类型,比如:如果是数据通信用,那应该用高高速IC输出型光耦;而控制大电流的继电器或灯泡,应该用光继电器 或可控硅继电器。

(2)由于光电耦合器为信号单向传输器件,而电路中数据的传输是双向的,电路板的尺寸要求一定结合电路设计的实际要求,就要选择单芯片集成多路光耦的器件;

(3)光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是不小于500%。因为当CTR<500%时,光耦中的LED就需要较大的工作电流(>5.0 mA),才能保证信号在长线传输中不发生错误,这会增大光耦的功耗;

(4)光电耦合器的传输速度也是选取光耦必须遵循的原则之一,光耦开关速度过慢,无法对输入电平做出正确反应,会影响电路的正常工作;

(5)推荐采用线性光耦。其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。设计中由于电路输入输出均是一种高低电平信号,故此,电路工作在非线性状态。而在线性应用中,因为信号不失真的传输,所以,应根据动态工作的要求,设置合适的静态工作点,使电路工作在线性状态。


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