光耦参数解释及其设计注意事项
光耦参数详解范文

光耦参数详解范文光耦是一种将输入和输出电路隔离的器件,它由发光二极管(LED)和光敏三极管(光电三极管)组成。
它具有高耐电压、高隔离电阻、低反向漏电流等特点,在电子电路设计中广泛应用于信号隔离、电气隔离和驱动电路等领域。
下面详细介绍光耦的参数。
1.电源电压(VCC):这是光耦器件正常工作的电压范围。
它通常在数据表中指定,并应与应用电路的电源电压匹配。
2.峰值发光二极管电流(IFP):这是发光二极管在正向工作时的最大电流。
过大的电流可能会导致发光二极管损坏或寿命缩短。
3.受控电流传输比(CTR):CTR表示输入电流与输出电流的比例。
它是光耦的一个重要参数,用以描述输入光功率和输出电流的关系。
CTR 通常以百分比表示,并在数据表中给出。
4.响应时间(tR,tF):响应时间是光敏三极管从接收到光信号到输出电流达到规定值的时间。
它分为上升时间(tR)和下降时间(tF),通常以微秒为单位,并在数据表中给出。
5.隔离电压(VISO):隔离电压是指光电耦的输入与输出之间的电气隔离能力。
它表示器件能在工作电流和工作温度下承受的最大电压。
VISO 通常以伏特为单位,并在数据表中给出。
6.开关速度:开关速度是指光耦器件从关断到导通或从导通到关断的时间。
它主要由发光二极管和光敏三极管的响应时间决定。
7.工作温度范围:光耦器件通常具有工作温度范围,超出这个范围可能会导致器件性能下降或损坏。
工作温度范围通常在数据表中给出。
8.输入至输出间隔电容:光耦器件的输入和输出之间存在间隔电容。
间隔电容是由于器件结构造成的电容效应,会影响器件的高频响应和噪声特性。
9.反向漏电流(IRR):反向漏电流是指光敏三极管在无光照射时的漏电流。
正常情况下,漏电流应尽可能小,以确保器件的正常工作。
10.输入阻抗(RI):输入阻抗指的是光耦器件的输入端对外部电路的等效阻抗。
在设计中,应将输入阻抗与输入电源电阻、输出电气负载阻抗匹配,以确保信号正确传输。
光耦设计注意事项

光耦设计注意事项光耦合器件是一种将输入引脚和输出引脚通过光耦设计技术进行隔离的元件。
它由发光二极管(LED)和光敏二极管(光敏电阻)组成,可以将输入信号转化为光信号,并通过光电转换器件输出。
在光耦设计中,有一些注意事项需要特别关注,以确保光耦合器件的性能和可靠性。
本文将探讨一些光耦设计的注意事项。
首先,选择适当的光耦类型非常重要。
目前市场上有各种不同类型的光耦合器件可供选择,包括光电晶体管(OPTO),光电二极管(OPIC),光敏晶体管(OPT)等。
每种光耦类型都有其特定的用途和优缺点。
因此,在选择光耦类型时,需要根据具体应用需求来确定最合适的类型。
其次,要合理设计光耦的电路连接方式。
光耦可以采用串联连接或并联连接方式。
串联连接方式适用于需要实现电流放大和隔离的场景,而并联连接方式适用于需要实现电压放大和隔离的场景。
在确定连接方式时,需要考虑输入和输出电压、电流的匹配以及对电路性能和稳定性的影响。
另外,为了提高光耦的工作效果,需要注意光学和电学参数的匹配。
例如,光耦的输入电阻和输出负载阻抗之间的匹配是非常重要的。
如果输入电阻和输出负载阻抗之间存在不匹配,可能会导致信号损失和噪声增加。
因此,在设计光耦时,需要根据实际情况,选择合适的输入电阻和输出负载阻抗,以提高工作效果。
此外,为了增加光耦的可靠性和耐久性,应注意热管理。
由于光耦工作时会产生热量,如果热量不能有效散发,可能会导致器件的温度升高,从而影响器件的性能和寿命。
因此,在设计光耦时,需要提供适当的散热措施,如增加散热片、散热塑料等,以确保器件的稳定性和可靠性。
最后,在光耦的应用中,需要特别关注光耦的工作环境和工作条件。
例如,在高温、潮湿、震动等恶劣环境下,光耦的性能和可靠性可能会受到影响。
因此,在设计光耦时,需要考虑工作环境的特点,选择符合要求的光耦产品,或采取防护措施,以确保光耦在恶劣环境下的正常工作。
综上所述,光耦设计的注意事项包括选择适当的光耦类型、设计合理的电路连接方式、匹配光学和电学参数、进行热管理以及关注工作环境和工作条件。
光耦p280参数

光耦p280参数光耦P280参数光耦(Optocoupler)是一种将输入和输出电路隔离的电子元件,它通过光电转换的原理,将输入信号转化为光信号,再由光敏元件将光信号转化为输出信号。
在电子设备中,光耦广泛应用于隔离和传输信号的场合,其中光耦P280是一种常见的光耦型号。
本文将从光耦P280的参数入手,介绍其特点、应用以及注意事项。
光耦P280的参数是指该光耦器件在工作时所具备的一些关键性能指标,这些参数对于光耦的选择和应用具有重要意义。
下面将逐一介绍光耦P280的几个主要参数。
1. 推荐工作电流(IF):光耦P280的推荐工作电流是指在正常工作条件下,光耦器件所需的电流大小。
它与光耦的灵敏度、响应速度以及功耗等因素密切相关。
在实际应用中,应根据具体要求选择合适的工作电流。
2. 额定工作电压(VCE):光耦P280的额定工作电压是指在正常工作条件下,光耦器件可以承受的最大电压。
超过额定工作电压可能导致光耦器件损坏,因此在使用过程中应注意不要超过额定工作电压。
3. 隔离电压(VISO):光耦P280的隔离电压是指光耦器件输入和输出之间的电气隔离程度。
它决定了光耦器件在隔离信号时所能承受的最大电压。
在选择光耦器件时,应根据实际应用场景确定所需的隔离电压。
4. 峰值透过电流(IFP):光耦P280的峰值透过电流是指在短时间内光耦器件所能通过的最大电流。
超过峰值透过电流可能导致光耦器件损坏,因此在设计和使用过程中应避免超过该值。
5. 响应时间(tr,tf):光耦P280的响应时间是指光耦器件从输入信号变化到输出信号变化的时间。
它与光耦的内部结构以及工作状态有关,一般情况下,响应时间越短,光耦器件的响应速度越快。
光耦P280作为一种常见的光耦型号,具有以下特点和应用场景:1. 高隔离性能:光耦P280采用了先进的隔离技术,具有较高的隔离电压和隔离效果。
它可以有效地隔离输入和输出信号,保证电路的安全性和稳定性。
光耦选型最全指南及各种参数说明

光耦选型手册光耦简介:光耦合器(opticalcoupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦。
它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。
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。
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(LED),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。
光耦的分类:(1)光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦。
线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制。
常用的线性光耦是PC817A—C系列。
(2)常用的分类还有:按速度分,可分为低速光电耦合器(光敏三极管、光电池等输出型)和高速光电耦合器(光敏二极管带信号处理电路或者光敏集成电路输出型)。
按通道分,可分为单通道,双通道和多通道光电耦合器。
按隔离特性分,可分为普通隔离光电耦合器(一般光学胶灌封低于5000V,空封低于2000V)和高压隔离光电耦合器(可分为10kV,20kV,30kV等)。
按输出形式分,可分为:a、光敏器件输出型,其中包括光敏二极管输出型,光敏三极管输出型,光电池输出型,光可控硅输出型等。
b、NPN三极管输出型,其中包括交流输入型,直流输入型,互补输出型等。
c、达林顿三极管输出型,其中包括交流输入型,直流输入型。
d、逻辑门电路输出型,其中包括门电路输出型,施密特触发输出型,三态门电路输出型等。
e、低导通输出型(输出低电平毫伏数量级)。
f、光开关输出型(导通电阻小于10Ω)。
光耦参数详解

光耦参数详解光耦(Optocoupler),也被称为光电隔离器或光电耦合器,是一种常用的电气隔离元件。
它由发光二极管(LED)、光敏晶体管(光敏三极管)和光电耦合器件组成。
光耦器件可将输入电信号转换为光信号,再将光信号转换为输出电信号,实现输入与输出之间的电气隔离。
在实际应用中,光耦器件的参数非常重要,在选型和设计过程中需要充分了解光耦参数的含义与特性。
本文将对光耦参数进行详解。
一、LED电流(IF)LED电流是指通过发光二极管的电流。
较大的LED电流可以提高器件的输出响应速度和增大耦合光功率。
通常,我们应选择适当的LED电流,确保LED工作在额定电流范围内,以提供合适的光照强度。
二、输出电压(VCEsat)输出电压指的是光敏晶体管或光敏三极管的饱和电压。
当输入光强度与电流满足一定条件时,光敏晶体管或光敏三极管的输出电压将保持在较低的水平。
输出电压越小,表示光耦器件的开关速度越快。
三、耐压(BVCEO)耐压是指光敏晶体管或光敏三极管的耐受反向电压。
它是光耦器件能够工作的最大反向电压。
在选择光耦器件时,应确保其耐压大于实际工作电压,以保证其正常、稳定的工作。
四、光电流传输比(CTR)光电流传输比是衡量光耦器件性能的重要指标。
它定义了光信号与输入电信号之间的转换效率。
光电流传输比越大,表示器件对输入光信号的转换效率越高。
五、工作温度范围(Topr)工作温度范围是指光耦器件能够正常工作的环境温度范围。
在实际应用中,应确保光耦器件的使用环境温度在工作温度范围内。
光耦参数的选择与应用需求密切相关。
在选型时,我们应根据具体使用情况,合理选择合适的光耦器件,并对参数进行综合考虑。
同时,由于光耦器件的参数与性能之间存在一定关系,对于不同的应用场景,也需要灵活调整参数,以满足特定的电路要求。
需要注意的是,在设计电路时,也需要充分考虑光耦器件周围的光电磁环境,合理布局电路板,以减少光耦器件与外界的电磁干扰,确保其正常工作。
光耦的参数

光耦的参数一、光耦的概述光耦是一种将电信号转换为光信号或者将光信号转换为电信号的器件。
它由发光二极管(LED)和光敏晶体管(OPTO)组成,通过LED发出的光束照射到OPTO上,产生电流,从而实现电-光或者光-电转换。
二、常见的光耦参数1. 公共模式抑制比(CMRR)公共模式抑制比是指在输入信号中同时存在共模干扰和差模信号时,输出信号中差模信号与共模干扰之比。
CMRR越大,说明设备对共模噪声的抑制能力越强。
2. 隔离电压隔离电压是指在输入端和输出端之间所能承受的最大电压。
通常情况下,隔离电压越高,说明设备隔离效果越好。
3. 带宽带宽是指一个设备能够传输的最高频率范围。
通常情况下,带宽越大,说明设备传输速度越快。
4. 响应时间响应时间是指从输入信号变化到输出信号变化所需要的时间。
响应时间越短,说明设备响应速度越快。
5. 耐压耐压是指设备在工作过程中所能承受的最大电压。
通常情况下,耐压越高,说明设备的安全性能越好。
三、光耦参数的影响因素1. 温度温度对光耦的影响比较大。
当温度升高时,光耦的灵敏度会下降,同时输出信号也会有所变化。
2. 光源功率光源功率对光耦的影响也比较大。
当光源功率过低时,会导致输出信号弱化甚至消失;而当光源功率过高时,则会导致输出信号失真。
3. 工作电流工作电流对光耦的影响也比较明显。
当工作电流过低时,会导致输出信号弱化甚至消失;而当工作电流过高时,则会导致输出信号失真。
4. 入射角度入射角度也会影响光耦的性能。
通常情况下,入射角度越小,则输出信号越强;而入射角度越大,则输出信号越弱。
四、如何选择合适的光耦参数1. 根据需求确定参数范围首先需要根据实际需求,确定所需要的光耦参数范围。
比如,如果需要传输高速信号,则需要选择带宽较大的光耦;如果需要保证设备的安全性能,则需要选择隔离电压和耐压较高的光耦。
2. 选择合适的品牌和型号在确定所需参数范围后,可以根据品牌和型号进行筛选。
通常情况下,知名品牌和口碑好的型号更为可靠。
光耦参数详解范文

光耦参数详解范文光耦是一种将输入信号和输出信号以光线的形式进行隔离的电子器件。
它由一个光气室和一个光敏元件组成,通过控制输入信号使光源发出或屏蔽光线,从而控制输出信号的产生。
光耦的参数是评价其性能和适用范围的重要指标,下面对光耦的一些主要参数进行详细解释。
1.隔离电压:光耦的隔离电压是指在光气室中光线没有透过时,输入端和输出端之间可以承受的最大电压。
隔离电压越大,说明光耦具有更好的隔离效果,可以抵御更高的电压干扰。
2.电传导电流:电传导电流是指在光源未发光时,由于电耦合产生的输入端到输出端的电流。
电传导电流越小,表示光耦的隔离效果越好,输入信号不会通过电耦合效应影响输出信号。
3.触发电流:触发电流是指在光源发光时,输入端需要提供的最小电流值来触发光敏元件。
触发电流越大,说明光敏元件对光的敏感性越低,需要更大的驱动电流才能正常工作。
4.输出电流:输出电流是指光耦的输出端可以提供的最大电流值。
输出电流越大,表示光耦可以驱动更大负载的电路。
5.饱和电压降:光耦的饱和电压降是指在输出电流达到最大值时,输入端和输出端之间的电压降。
饱和电压降越小,表示光耦在负载较大时能够提供更稳定的电压输出。
6.堵塞电流:堵塞电流是指在光源未发光时,输出端到输入端存在的电流。
堵塞电流越小,表示光耦的隔离效果越好,基本可以忽略漏电流。
7.响应时间:响应时间是指光耦在输入信号变化后,输出信号达到稳定状态所需要的时间。
响应时间越短,表示光耦的响应速度越快,适用于高频率的信号传输。
8.工作温度范围:工作温度范围是指光耦能够正常工作的温度范围。
光耦应在规定的温度范围内工作,超出该范围可能会导致光耦的性能下降或损坏。
以上是一些光耦的主要参数,不同类型的光耦会有一些特殊的参数。
在选择光耦时,需要根据具体的应用需求选择合适的参数,以获得最佳的性能和可靠性。
总结起来,光耦的参数对于保障信号隔离的效果、增强电路稳定性和提高性能都起到非常重要的作用,因此在设计和选择光耦时,需要充分考虑这些参数的特点和限制。
光耦参数详解(一)

光耦参数详解(一)光耦参数详解1. 什么是光耦参数?•光耦参数是指光电耦合器的一些关键性能指标和参数,用于评估光电耦合器的性能和适用范围。
2. 常见的光耦参数及其意义•输入光功率:指输入光信号的功率水平,通常以光功率单位dBm 表示。
光功率越高,光电耦合器的灵敏度越好,可以实现更高的传输距离。
•频率响应:用于描述光电耦合器对输入光信号频率变化的响应能力。
频率响应越宽,光电耦合器的传输带宽越大,可以传输更高频率的信号。
•隔离电压:指输入端和输出端之间的电压隔离能力。
隔离电压越高,光电耦合器的隔离效果越好,可以有效防止信号干扰和电路短路。
•响应时间:用于描述光电耦合器对输入光信号变化的响应速度。
响应时间越短,光电耦合器的快速开关能力越强,适用于高速信号传输和快速开关电路。
•工作温度范围:指光电耦合器能够正常工作的温度范围。
工作温度范围越宽,光电耦合器的适用场景越广。
3. 如何选择合适的光耦参数?•根据实际应用需求,选择合适的光功率、频率响应、隔离电压、响应时间和工作温度范围等参数。
•如果需要传输高频率信号,需要选择具有宽频率响应的光电耦合器。
•如果要求输入输出电路隔离效果好,需要选择隔离电压较高的光电耦合器。
•如果需要进行快速开关或传输高速信号,需要选择响应时间较短的光电耦合器。
4. 光耦参数的实际应用•光电耦合器广泛应用于工业控制、通信设备、医疗设备等领域。
•在工业控制领域,光电耦合器可以实现输入信号和输出信号的隔离,保护下位机免受高压开关电路的干扰。
•在通信设备中,光电耦合器用于光纤通信系统中的信号隔离和信号调理。
•在医疗设备中,光电耦合器可以实现生物信号的隔离和测量,用于医学监护和诊断设备。
5. 总结•光耦参数是评估光电耦合器性能的关键指标。
•不同的光耦参数适用于不同的应用场景和需求。
•合理选择光耦参数能够提高系统的性能和稳定性。
以上是关于光耦参数的详细解释,希望对读者有所帮助。
当选择光耦参数时,需要根据实际应用需求来进行合理的选择,以确保系统性能和稳定性的提高。
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光耦参数解释1、正向工作电压V (forward voltage ) : V f是指在给定的工作电流下,LED本身的压降。
常见的小功率LED通常以l f=10mA来测试正向工作电压,当然不同的LED,测试条件和测试结果也会不一样。
2、正向电流I f:在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流。
3、反向工作电压 V r (reverse voltage :是指原边发光二极管所能承受的最大反向电压,超过此反向电压,可能会损坏LED。
而一般光耦中,这个参数只有5V左右,在存在反压或振荡的条件下使用时,要特别注意不要超过反向电压。
如,在使用交流脉冲驱动LED 时,需要增加保护电路。
4、反向电流l r:在被测管两端加规定反向工作电压V r时,二极管中流过的电流。
5、反向击穿电压V br ::被测管通过的反向电流I r为规定值时,在两极间所产生的电压降。
6、结电容C j :在规定偏压下,被测管两端的电容值。
7、电流传输比CTR(current transfer ratio ):指在直流工作条件下,光耦的输出电流与输入电流之间的比值。
光耦的CTR类似于三极管的电流放大倍数,是光耦的一个极为重要的参数,它取决于光耦的输入电流和输出电流值及电耦的电源电压值,这几个参数共同决定了光耦工作在放大状态还是开关状态,其计算方法与三极管工作状态计算方法类似。
若输入电流、输出电流、电流传输比设计搭配不合理,可能导致电路不能工作在预想的工作状态。
8、集电极电流l c (collector current):如上图,光敏三极管集电极所流过的电流,通常表示其最大值。
9、输出饱和压降VCE(sat):发光二极管工作电流IF和集电极电流IC为规定值时,并保持IC/IF < CTRminH^( CTRmin在被测管技术条件中规定)集电极与发射极之间的电压降。
10、反向击穿电压V ( BR)ce。
:发光二极管开路,集电极电流I c为规定值,集电极与发射集间的电压降。
11、反向截止电流I ce。
:发光二极管开路,集电极至发射极间的电压为规定值时,流过集电极的电流为反向截止电流。
12、C-E饱和电压V ce(C-E saturation voltage ):光敏三极管的集电极-发射极饱和压降。
13、入出间隔离电容C io :光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。
14、入出间隔离电阻:半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。
15、入出间隔离电压Vg :光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值16、传输延迟时间T PHL、T PLH :光耦合器在规定工作条件下,发光二极管输入规定电流I FP 的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输入脉冲前沿幅度的50%到输出脉冲电平下降到1.5V时所需时间为传输延迟时间T p HL。
从输入脉冲后沿幅度的50%到输出脉冲电平上升到1.5V时所需时间为传输延迟时间T PLH。
17、上升时间Tr (Rise Time)&下降时间T f (Fall Time),其定义与典型测试方法如下图所示,它们反映了工作在开关状态的光耦,其开关速度情况。
T£ST CJHCUITWAVE FORWSouTPtnAJiusl I F tit pfodux I C-Z A二:使用光耦隔离需要考虑以下几个问题①光耦直接用于隔离传输模拟量时,要考虑光耦的非线性问题;②光耦隔离传输数字量时,要考虑光耦的响应速度问题;③如果输出有功率要求的话,还得考虑光耦的功率接口设计问题。
1光电耦合器非线性的克服光电耦合器的输入端是发光二极管,因此,它的输入特性可用发光二极管的伏安特性来表示,如图1b所示;输出端是光敏三极管,因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性,如图1c 所示。
由图可见,光电耦合器存在着非线性工作区域,直接用来传输模拟量时精度较差。
图1光电耦合器结构及输入、输出特性解决方法之一,利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器,T1和T2,以及2个射极跟随器A1和A2组成,如图2所示。
如果T1和T2是同型号同批次的光电耦合器,可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的,即K1(I1)=K2(I1),则放大器的电压增益G=UO/U1=I3R3/I2R2=(R3/R2)[K1(I1)/K2(I1)]=R3/R2 。
由此可见,利用T1 和T2 电流传输特性的对称性,利用反馈原理,可以很好的补偿他们原来的非线性。
图2光电耦合线性电路另一种模拟量传输的解决方法,就是采用VFC(电压频率转换)方式,如图3所示。
现场变送器输出模拟量信号(假设电压信号),电压频率转换器将变送器送来的电压信号转换成脉冲序列,通过光耦隔离后送出。
在主机侧,通过一个频率电压转换电路将脉冲序列还原成模拟信号。
此时,相当于光耦隔离的是数字量,可以消除光耦非线性的影响。
这是一种有效、简单易行的模拟量传输方式。
图3 VFC方式传送信号当然,也可以选择线性光耦进行设计,如精密线性光耦TIL300,高速线性光耦6N135/6N136。
线性光耦一般价格比普通光耦高,但是使用方便,设计简单;随着器件价格的下降,使用线性光耦将是趋势。
2提高光电耦合器的传输速度当采用光耦隔离数字信号进行控制系统设计时,光电耦合器的传输特性,即传输速度,往往成为系统最大数据传输速率的决定因素。
在许多总线式结构的工业测控系统中,为了防止各模块之间的相互干扰,同时不降低通讯波特率,我们不得不采用高速光耦来实现模块之间的相互隔离。
常用的高速光耦有6N135/6N136,6N137/6N138。
但是,高速光耦价格比较高,导致设计成本提高。
这里介绍两种方法来提高普通光耦的开关速度。
由于光耦自身存在的分布电容,对传输速度造成影响,光敏三极管内部存在着分布电容Cbe和Cce,如图4所示。
由于光耦的电流传输比较低,其集电极负载电阻不能太小,否则输出电压的摆幅就受到了限制。
但是,负载电阻又不宜过大,负载电阻RL越大,由于分布电容的存在,光电耦合器的频率特性就越差,传输延时也越长。
图4光敏三极管内部分布电容用2只光电耦合器T1,T2接成互补推挽式电路,可以提高光耦的开关速度,如图5所示。
当脉冲上升为“ 1”电平时,T1截止,T2导通。
相反,当脉冲为“ 0”电平时,T1导通,T2截止。
这种互补推挽式电路的频率特性大大优于单个光电耦合器的频率特性。
图52只光电耦合器构成的推挽式电路此外,在光敏三极管的光敏基极上增加正反馈电路,这样可以大大提高光电耦合器的开关速度。
如图6所示电路,通过增加一个晶体管,四个电阻和一个电容,实验证明,这个电路可以将光耦的最大数据传输速率提高10倍左右。
图6通过增加光敏基极正反馈来提高光耦的开关速度3光耦的功率接口设计微机测控系统中,经常要用到功率接口电路,以便于驱动各种类型的负载,如直流伺服电机、步进电机、各种电磁阀等。
这种接口电路一般具有带负载能力强、输出电流大、工作电压高的特点。
工程实践表明,提高功率接口的抗干扰能力,是保证工业自动化装置正常运行的关键。
就抗干扰设计而言,很多场合下,我们既能采用光电耦合器隔离驱动,也能采用继电器隔离驱动。
一般情况下,对于那些响应速度要求不很高的启停操作,我们采用继电器隔离来设计功率接口;对于响应时间要求很快的控制系统,我们采用光电耦合器进行功率接口电路设计。
这是因为继电器的响应延迟时间需几十ms,而光电耦合器的延迟时间通常都在10us之内,同时采用新型、集成度高、使用方便的光电耦合器进行功率驱动接口电路设计,可以达到简化电路设计,降低散热的目的。
图7是采用光电耦合器隔离驱动直流负载的典型电路。
因为普通光电耦合器的电流传输比CRT非常小,所以一般要用三极管对输出电流进行放大,也可以直接采用达林顿型光电耦合器(见图8)来代替普通光耦T1。
例如东芝公司的4N30。
对于输出功率要求更高的场合,可以选用达林顿晶体管来替代普通三极管,例如ULN2800高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,它的输出电流和输出电压分别达到500mA和50V。
图8达林顿型光电耦合器对于交流负载,可以采用光电可控硅驱动器进行隔离驱动设计,例如TLP541G , 4N39。
光电可控硅驱动器,特点是耐压高,驱动电流不大,当交流负载电流较小时,可以直接用它来驱动,如图9所示。
当负载电流较大时,可以外接功率双向可控硅,如图10所示。
其中,R1为限流电阻,用于限制光电可控硅的电流;R2为耦合电阻,其上的分压用于触发功率双向可控硅。
图9小功率交流负载图12为交流电源输出直流可控电路。
来自微机的控制信号 经过光电双向可控硅驱动器 隔离,控制可控硅桥式整流电路导通, 实现交流一直流的功率控制。
此电路已经应用在我们 实验室研制的新型电机控制设备中,效果良好。
图10大功率交流负载当需要对输出功率进行控制时,可以采用光电双向可控硅驱动器,例如11为交流可控驱动电路,来自微机的控制信号经过光电双向可控硅驱动器双向可控硅T2的导通,实现交流负载的功率控制。
MOC3010。
图 T1隔离,控制 ¥图11交流可控电路图12交-直流可控 4结束语本文从光电耦合器的基本结构、 性能特点出发,针对实际应用中可能遇到的非线性、 响 应速度、功率接口设计三个方面, 提出了相应的几种电路设计方案, 并介绍了各种不同类型 的光电耦合器及其应用实例。
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