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光耦原理

作者:蒋雅娴时间:2015-02-11来源:电子产品世界

  导读:,全称为光电耦合器,就是实现光和电转换的元器件,它具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强等优点,但是它如何做到这些的呢?下面我来为大家介绍一下光电耦合器的原理吧~~~~

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/269786.htm

1.原理—简介

  光电耦合器(opticalcoupler,英文缩写为OC) ,亦称光电隔离器或合器,简称光耦。它是以光为媒介把输入端信号耦合到输出端,来传输电信号的器件,通常把发光器与受光器封装在同一管壳内,将它们的光路耦合在一起,当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了 “电—光—电”转换。由于它具有体积小、寿命长、无触点,抗干扰能力强,输出和输入之间绝缘,单向传输信号,传输信号的频率高等优点,在电路上获得了广泛的应用。

2.—结构特点

  光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管,使之发出一定波长的光,被光探测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,从而起到输入、输出、隔离的作用。

  光电耦合的主要特点如下:

  1)输入和输出端之间绝缘,其绝缘电阻一般都大于10000MΩ,耐压一般可超过1kV,有的甚至可以达到10kV以上。

  2)由于光接收器只能接受光源的信息,反之不能,所以信号从光源单向传输到光接收器时不会出现反馈现象,其输出信号也不会影响输入端。

  3)由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

  4)容易和逻辑电路配合。

  5)响应速度快。光电耦合器件的时间常数通常在毫秒甚至微秒级。

  6)无触点、寿命长、体积小、耐冲击。

3

  光耦有晶体管、达林顿、可控硅、磁效应管等多种输出形式。光电耦合器在传输信号的原理上与隔离变压器相同,但隔离变压器是依靠磁场的变化将信号或能量传递到副边,通常只能传递一定频率的交变信号;而光耦器件则是利用光路完成信息的传递,只要原边的发光二极管上有一定强度的电流流过(交流或直流),就能通过光路将信息传递到副边的光敏二极管/三极管,实现信号的隔离性传递,传递的信号可以是交流信号,也可以是直流信号。

  下面以六脚光耦TLP641J为例,说明其原理。

  如图所示,一个光控晶闸管耦合一个砷化镓红外发光二极管组成。左边1和2脚是发光二极管,当外加电压后,驱动发光二极管,使之发出一定波长的光,以此来触发光晶闸管。光控晶闸管的特点是门极区集成了一个光电二极管,触发信号源与主回绝缘,它的关键是触发灵敏度要高。光控晶闸管控制极的触发电流由器件中光生载流子提。光控晶闸管阳极和阴极间加正压,门极区若用一定波长的光照射,则光控晶闸管由断态转入通态。

  当1和2脚加上5V以上电源后,就能使发光管发光,驱动光控晶闸管进入导通,此时5和4脚构成一个电阻,阻值大约为10K。当1和2不加电压时,则4和5可以看成一个无穷大的电阻。

  为提高光控晶闸管触发灵敏度,门极区常采用放大门极结构或双重放大门极结构。为满足高的重加电压上升率,常采用阴极发射极短路结构。小功率光控晶闸管常应用于电隔离,为较大的晶闸管提供控制极触发,也可用于继电器、自动控制等方面。大功率光控晶闸管主要用于高压直流输电。

  已经介绍完了,下面为童鞋们提供几篇光电耦合器的相关文章,有兴趣的快来看一下吧~~~~~

  1.光耦原理

  2.光耦电路图

  3.光电耦合器的应用与使用注意事项

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关键词: 光耦 光耦原理

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