一个光耦合器(或一个光电耦合器)基本上是工作在(通常)不同电压水平的两个电路之间的接口。光耦合器的主要优点是输入电路和输出电路之间的电隔离。用光耦合器,输入和输出之间唯一的接触是一束光。因此,有可能在两个电路之间有一个几千兆欧的绝缘电阻。这样的隔离在高压应用中很有用,因为两个电路的电位可能相差几千伏特。

光耦合器(或光学耦合隔离器)的最常见的工业用途是高压皮托特设备(限位开关等)和低压固态逻辑电路之间的信号转换器。可以在任何情况下采用光学隔离器,其中信号必须在彼此隔离的两个电路之间传递。两个电路之间的完全电气隔离(即两个电路没有共同的导体)通常是必要的,以防止在一个电路中产生的噪声传递到另一电路。这对于高压信息收集电路和低压数字逻辑电路之间的耦合特别必要。信息电路几乎暴露于噪声源,逻辑电路不能容忍噪声信号。

在许多应用中,可控硅和可控硅电源电路是由敏感的电子系统控制的。例如,对微处理器系统进行编程以开启或关闭电机、灯和加热器是很常见的。为了减少电源线噪声被诱导到控制电子设备的可能性,并在可控硅或可控硅故障时保护它,提供隔离是非常可取的。

理想的隔离方案仅允许信号流动在一个方向上,应响应DC电平,并应在输入和输出电路之间提供极大的电阻。这些功能可在一类调用的光电设备中提供光耦合器光隔离器。

光学耦合方法消除了对中继控制接触或隔离变压器的需要,这是在电路之间提供电隔离的传统方法。光学耦合方法在许多应用中优越,因为它消除了继电器和变压器的一些不太理想的特征。

光耦合器工作在交流或直流高压信号。由于这个原因,采用光耦合的信号转换器有时被称为普遍的信号转换器。

光耦合器是一种包含一个红外LED和一个光电探测器(如一个光电二极管,光电晶体管,达林顿对,可控硅或可控硅)组合在一个封装的器件。

光耦合器
光耦合器

图中示出了组合LED和光电二极管的自动耦合器如图所示。它在输入侧的LED和输出侧上的光电二极管。左源电压和串联电阻通过LED设置电流。然后是。来自LED的光在光电二极管上撞击,这会设置输出电路中的反向电流。该反向电流在输出电阻R上产生电压。然后输出电压等于输出电源电压V2当输入电压为变化,光的量波动。

光耦合器类型:

reflective-slotted-optocoupler
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1.开槽光耦合器——一个割缝光耦合器在LED光源和光电晶体电机光传感器之间模压到封装中的插槽;槽门铺设透明窗口,使LED灯通常可以自由地达到晶体管的面部,但可以通过放置在槽内的不透明物体中断或阻挡。因此,开槽光耦合器可以在各种存在检测应用中使用,包括磁带末端检测,限制开关和液位检测。

2.反射的光耦合器- - - - - -在这里,LED和光电晶体管在封装内部被光学屏蔽,两者都面向外(在同一方向)封装。这种结构是这样的,一个光耦合链接可以由一个反射物体(如金属油漆或胶带,甚至烟雾颗粒)放置在包外的一小段距离,与两个LED一致。反射式耦合器可用于磁带位置检测、发动机轴转速计数或速度测量、烟雾或雾检测等应用。

光耦合器的特点:

光耦合器特征
光耦合器特征

电流转移率(CTR)。光耦设备的最重要参数之一是其光耦合效率。该参数通过与光谱和光电晶体管紧密匹配(通常在红外线范围内操作)最大化。光耦合器的光电耦合效率可以通过输出到输入方便地指定当前的转移率(CTR)即输出电流的比例I.c(在光电晶体管的集电极端测量),到输入电流IF流入LED。

输入输出隔离电压(Viso).这是可以允许在输入和输出端子之间存在的最大电位差(DC)。典型值范围为500 V至4 kV。

最大收集器 - 发射极电压,VCE(马克思).这是可通过输出晶体管施加的最大允许直流电压。典型的电压值可能从20伏到80伏不等。

带宽。这是典型的最大信号频率(以千赫为单位),当设备在正常模式下工作时,可以有效地通过光耦合器。根据设备结构的类型,典型值从20 kHz到500 kHz不等。

响应时间。分为上升时间tr和下降时间t *。对于光电晶体管的输出级,trtr通常是2到5岁。

一个简单的隔离光耦合器使用单个光电晶体管输出级,通常封装在六脚封装中,光电晶体管的基极可外接。在正常使用中,基极保持开路状态,在这种情况下,光耦合器的最小CTR值为20%,有效带宽为300 kHz。


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6评论

  1. http://www.Squidoo.com/Lensmasters/emmalauren101

    在缝纫机上使用耐用的缝纫针。

    厨房非常好看和功能的装饰。
    保持超级锋利,只是一个小润色,现在和包括珩磨钢。

  2. Santosh Kumar.

    我无法分辨开槽光耦合器的4个针脚。
    如何将它们连接在电路中。请帮助我......
    它真的很重要……

  3. 鲍勃

    在上面的文章中,标题为“光耦合器的缺点”。

    然后你描述了继电器的缺点。

    它们相当昂贵。

    2.它们比光学设备更笨重、更重。

    3.它们创建磁场和切换瞬态,这可能是麻烦的电源噪声。

    4.继电器触点可能会产生火花,这在某些工业情况下是非常不可取的。

    这个标题不对吗?难道不是"接力赛的缺点"吗?

    • 约翰

      嗨,鲍勃,
      谢谢你指出错误。我已经纠正了它..

  4. 莱斯特

    介意问一个关于光电耦合器的问题吗?我现在正在参加我的论文。我们论文的标题是安全解决方案软件。它是生物识别小工具和光耦合器的组合。一旦指纹匹配,光电耦合器将激活,输出(磁力继电器)将移动?你能帮助建立我们的论文吗?我们在这里需要技术专家。谢谢

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