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贴片式光电耦合器介绍及应用

作者:时间:2009-12-29来源:网络收藏

目前极大多数的光耦输入部分采用砷化镓红外发光二极管,输出部分采用硅二极管、硅三极管及光触发可控硅。这是因为峰值波长900~940nm的砷化镓红外发光二极管能与硅器件的响应峰值波长相吻合,可获得较高的信号传输效率。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/169413.htm

光电器(以下简称光耦)是一种发光器件和光敏器件组成的光电器件。它能实现电―光―电信号的变换,并且输入信号与输出信号是隔离的。
光耦的结构  
 光耦的内部结构(剖面)如图1所示。光耦输入部分大都是红外发光二极管,输出部分有不同的光敏器件,如图2所示。

贴片式光电耦合器及其应用

 这里要说明的是,图2(c)的输入部分有两个背对背的红外发光二极管,它用于交流输入的场合;图2(d)采用达林顿输出结构,它可使输出获得较大的电流;图2(e)、2(f)的输出由光触发双向可控硅组成,它们主要用来驱动交流负载。图2(e)与图2(f)的差别是图2(f)有过零触发控制(图中的“ZC”即“过零”的意思),而图2(e)没有过零触发控制电路。

贴片式光电耦合器及其应用

基本电路  
 光耦的基本电路如图3所示。图3(a)的负载电阻RL接在发射极及地之间,图3(b)的负载电阻RL接在电源Vdd与集电极之间。
 在图3(a)中,输入端加上Vcc电压,经限流电阻Rin后,有一定的电流IF流经红外发光二极管,IF与Vcc、发光二极管的正向压降VF及Rin的关系为:IF=(Vcc-VF)/Rin。式中的VF取1.3V。IF的最大值由资料给出(一般工作时IF≤10mA)。

贴片式光电耦合器及其应用

 发光二极管发光后,光电三极管导通,集电极电流Ic由Vdd经光电三极管流过RL到地,使输出电压Vout=Ic×RL(或Vout=Vdd-VCE,VCE为光电三极管的管压降)。
 图3(b)的工作原理与图3(a)相同,不再重复。图3中输入、输出也可用各自的地。
 从图3(a)可以看出;输入端不加Vcc电压,输出端Vout=0V,输入端加了Vcc电压,负载得电,这个功能相当于“继电器”。如果在输入端加幅值为5V的脉冲(如图4所示),输出端Vdd=12V,RL=10kΩ,则输出的脉冲幅值接近12V,从这功一能来看,相当于“变压器”;若输入电压从0跃变到+5V,输出则从0跃变到接近12V,它又可用作电平转换。

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