光耦的工作原理_光耦的基本參數

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光耦的工作原理_光耦的基本參數

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2018-04-27

光耦,即光電耦合器。
結構:一般4腳的光耦,輸入端跨接的是一隻led,輸出端跨接的是一隻光敏三級管,led和光敏三級管是被密封在一個(ge) 封裝中的。
原理:當在輸入端加一正向導通電壓,led發光,光敏三級管受光照,發射結導通,三級管相當於(yu) 開關(guan) 。此“開關(guan) ”的通斷由輸入端決(jue) 定。
在光電耦合器輸入端加電信號使發光源發光,光的強度取決(jue) 於(yu) 激勵電流的大小,此光照射到封裝在一起的受光器上後,因光電效應而產(chan) 生了光電流,由受光器輸出端引出,這樣就實現了電一光一電的轉換。
基本工作特性(以光敏三極管為(wei) 例)
1、共模抑製比很高
在光電耦合器內(nei) 部,由於(yu) 發光管和受光器之間的耦合電容很小(2pF以內(nei) )所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小,因而共模抑製比很高。
2、輸出特性
光電耦合器的輸出特性是指在一定的發光電流IF下,光敏管所加偏置電壓VCE與(yu) 輸出電流IC之間的關(guan) 係,當IF=0時,發光二極管不發光,此時的光敏晶體(ti) 管集電極輸出電流稱為(wei) 暗電流,一般很小。當IF>0時,在一定的IF作用下,所對應的IC基本上與(yu) VCE無關(guan) 。IC與(yu) IF之間的變化成線性關(guan) 係,用半導體(ti) 管特性圖示儀(yi) 測出的光電耦合器的輸出特性與(yu) 普通晶體(ti) 三極管輸出特性相似。其測試連線如圖2,圖中D、C、E三根線分別對應B、C、E極,接在儀(yi) 器插座上。
3、隔離特性
1.入出間隔離電壓Vio(Isolation Voltage)
光耦合器輸入端和輸出端之間絕緣耐壓值。
2.入出間隔離電容Cio(Isolation Capacitance):
光耦合器件輸入端和輸出端之間的電容值
3.入出間隔離電阻Rio:(Isolation Resistance)
半導體(ti) 光耦合器輸入端和輸出端之間的絕緣電阻值。
4、傳(chuan) 輸特性:
1.電流傳(chuan) 輸比光電耦合器CTR(Current Transfer Radio)
輸出管的工作電壓為(wei) 規定值時,輸出電流和發光二極管正向電流之比為(wei) 電流傳(chuan) 輸比CTR。
2.上升時間Tr (Rise Time)& 下降時間Tf(Fall Time)
在規定工作條件下,發光二極管輸入規定電流IFP的脈衝(chong) 波,輸出端管則輸出相應的脈衝(chong) 波,從(cong) 輸出脈衝(chong) 前沿幅度的10%到90%,所需時間為(wei) 脈衝(chong) 上升時間tr。從(cong) 輸出脈衝(chong) 後沿幅度的90%到10%,所需時間為(wei) 脈衝(chong) 下降時間tf。
其它參數諸如工作溫度、耗散功率等不再一一敷述。
5、光電耦合器可作為(wei) 線性耦合器使用。
在發光二極管上提供一個(ge) 偏置電流,再把信號電壓通過電阻耦合到發光二極管上,這樣光電晶體(ti) 管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號,其輸出電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。光電耦合器也可工作於(yu) 開關(guan) 狀態,傳(chuan) 輸脈衝(chong) 信號。在傳(chuan) 輸脈衝(chong) 信號時,輸入信號和輸出信號之間存在一定的延遲時間,不同結構的光電耦合器輸入、輸出延遲時間相差很大。
優(you) 點:隔斷輸入端(控製電路)與(yu) 輸出端(被控製電路),避免被控製電路在工作時電壓的抖動對控製端造成影響。

 光耦的基本參數

   圖中的光耦內(nei) 部結構由基本的三部分組成:發光二級管、透光絕緣層、光電三極管。通過發光二極管發光,穿透絕緣層到光電轉換三極管,實現電流的傳(chuan) 輸、隔離特性。

光耦的內(nei) 
    從(cong) 圖中可以看出,光耦的主要參數有:
    1、電流傳(chuan) 輸比CTR:,發光管的電流和光敏三極管的電流比的最小值。
    2、絕緣耐壓(透光絕緣層):指光耦保護相關(guan) 電路及自身免受高壓導致的物理損壞能力。
    3、LED的驅動電流IF:采用高效率的LED和高增益的接收放大器,可以降低驅動電流的IF,同時較小的IF電流可以降低係統的功耗,並且降低LED的衰減,提供係統長期的可靠性。
    4、共模抑製比VCM:指在每微秒光耦能容許的最大共模電壓上升、下降率。這個(ge) 參數主要在工業(ye) 電機應用中至關(guan) 重要。例如電機的啟動或者製動過程中都會(hui) 帶來極大的共模噪聲。

Tags:光耦的工作原理,光耦,工作原理,基本參數  
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