光电耦合器的作用与选型
光电耦合器及其应用
光电耦合器及其应用［作者：佚名转贴自：未知点击数：933 更新时间：2006-3-31【字体：A 】光电耦合器，是近几年发展起来的一种半导体光电器件，由于它具有体积小、寿命长、抗干扰能力强、工作温度宽及无触点输入与输出在电气上完全隔离等特点，被广泛地应用在电子技术领域及工业自动控制领域中，它可以代替继电器、变压器、斩波器等，而用于隔离电路、开关电路、数模转换、逻辑电路、过流保护、长线传输、高压控制及电平匹配等。
为使读者了解与应用光电耦合器，今介绍几种光电耦合器件及应用电路，供大家参考与开拓。
1．器件选择（1）三极管输出型光电耦合器三极管输出型光电耦合器电路如图46—1中（a）所示，它是由两部分组成的。
其中，1、2端为输入端，通常由发光器件构成；4、5、6端接一只光敏三极管构成输出端，当接收到发射端发出的红外光后，在三极管集电极中便有电流输出。
图46-1三极管输出型光电耦合器的特点，是具有很高的输入输出绝缘性能，频率响应可达300kHz，开关时间数微秒。
（2）可控硅输出型光耦合器可控硅输出型光耦合器的电路如图46?中（b）所示。
该器件为六脚双列式封装。
当1、2端加入输入信号后，发射管发出的红外光被接在4、5、6脚的光敏可控硅接收，使其导通。
它可应用在低电压电子电路控制高压交流回路的开启。
（3）光耦合的可控硅开关驱动器图46—2中（a）为光敏双向开关器件；图46?中（b）为过零控制电路及光敏双向开关器件组合体。
它们的工作原理是：利用输入端红外光控制输出端的光敏双向开关导通，进而触发外接双向可控硅导通，达到控制负载接入交流220V回路的目的。
图中（a）为非过零控制，图中（b）为过零控制。
本驱动器有非常好的输入与输出绝缘性，可构成固态继电器的控制电路，其输出的控制功率由可控允许功率决定。
图46-2（4）达林顿管输出的光检测器达林顿管输出的光检测器如图46?中（a）所示。
它是由两只管子组成复合管，具有很高的电流放大能力，形成下一级或负载的驱动电流，有较强的光检测灵敏度。
光电耦合器作用和原理
光电耦合器作用和原理光电耦合器（Optocoupler）是一种光学器件，具有隔离性、放大性、线性性、稳定性等特点，广泛应用于电子电路中。
它主要由光发射器、光接收器、隔离层和输出级组成。
光电耦合器的作用是将输入信号转换成光脉冲信号，并通过隔离层隔离与输出№级，同时光脉冲信号被接收器转换为输出信号，从而实现输入输出信号的隔离和传输。
光电耦合器可以起到电气隔离和信号转换的作用，为电子电路提供安全可靠的保护。
同时，光电耦合器还可以提高电路的抗干扰能力和共模抑制比。
光电耦合器的原理是光电效应。
当有光照射到半导体材料上时，根据光电效应，半导体中一部分电子被激发，从而电子从价带跃迁至导带，形成空穴和电子对，从而产生光生载流子。
当半导体中有足够的轻子和空穴，光生载流子迅速扩散和漂移，并在光电接收器结构内的pn结区域结合产生电流。
光电接收器的输出信号与输入光发射器的输入信号一致。
光电耦合器的使用步骤如下：1.根据电路的需求选择合适的光电耦合器，包括光电器件类型、隔离电压等参数。
2.接线时应注意输入端和输出端的电极连接，一般采用直插式或SOP引脚式连接。
3.在电路中正确接入光电耦合器，将输入端连接到输入信号源，输出端连接到需要控制的电路中。
4.在电路通电前，应先检查光电器件的极性和隔离性能是否正确，以免引起损坏。
5.对于高频信号输入，需注意进行匹配和阻抗调节，以保证输入和输出信号传输的准确和稳定。
总之，光电耦合器是一种重要的光学器件，在现代电子电路中广泛应用。
它通过光电效应将输入电信号转换为光信号，隔离并放大信号，提高电路的抗干扰能力和共模抑制比，保证了电路的稳定性和可靠性。
同时，使用光电耦合器还可以避免电路中的接地问题和供电噪音问题。
光电耦合器用途
光电耦合器是一种将光信号转换成电信号或者将电信号转换成光信号的器件。
它由发光二极管（LED）和光敏二极管（光电二极管）组成，可以将一个电路中的电信号隔离开来，在不同电路之间传递信号。
光电耦合器的主要用途如下：
1. 隔离信号：当需要在两个电路之间传输信号时，为了避免电路之间相互干扰，使用光电耦合器将信号进行隔离，可以有效地避免信号噪声和电磁干扰。
2. 传输信号：当需要在两个电路之间传输信号时，使用光电耦合器将电信号转换成光信号，然后再在另一个电路中将光信号转换成电信号，从而完成信号传输，这种方法可以减少信号损耗和传输误差。
3. 调节电平：光电耦合器也可以用来调节电平。
例如，当输出信号的电平高于输入信号电路的工作电平时，可以使用光电耦合器将输出信号转换成光信号，然后在另一个电路中将光信号转换成所需的电信号。
4. 触发器：光电耦合器也可以用作触发器。
当需要在一个电路中检测另一个电路的信号时，通过使用光电耦合器将信号转换成光信号，然后再在触发器电路中将光信号转换成电信号，就可以完成触发器的
功能。
总之，光电耦合器在电子设备中有着广泛的应用。
例如在电源、控制系统、通信等领域中均有应用。
光耦选型最全指南及各种参数说明
光耦选型最全指南及各种参数说明光耦选型手册光耦合器，也称光电隔离器或光电耦合器，是一种利用光作为传输媒介的器件。
光耦通常将发光器（红外线发光二极管LED）和受光器（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，受光器接受光线后产生光电流，从输出端流出，实现了“电—光—电”转换。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收和信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收并产生光电流，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。
光耦合器分为非线性光耦和线性光耦。
非线性光耦适合于开关信号的传输，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。
光耦合器还可以按速度、通道、隔离特性和输出形式进行分类。
其中，输出形式包括光敏器件输出型、NPN三极管输出型、达林顿三极管输出型、逻辑门电路输出型、低导通输出型、光开关输出型和功率输出型。
光电耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而干扰源的阻抗较大，通常为105～106Ω。
根据分压原理，即使干扰电压的幅度较大，馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小，只能形成微弱电流，由于没有足够的能量而不能使二极体发光，从而被抑制掉了。
光耦合器是一种重要的电子元器件，具有输入、输出、隔离等作用，应用广泛。
在选型时，需要根据具体的应用场景和要求，选择合适的光耦类型和输出形式。
光电耦合器的输入回路和输出回路之间没有电气连接，也没有共地。
此外，分布电容很小，绝缘电阻很大，因此干扰信号很难通过光电耦合器馈送到另一侧，从而避免了共阻抗耦合的干扰信号产生。
光电耦合器可以提供很好的安全保障，即使外部设备出现故障，甚至输入信号线短路，也不会损坏仪表。
这是因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。
光耦选型经典指南
光耦选型经典指南光电耦合器是一种将电信号和光信号相互转换的器件，广泛应用于各种电子设备中。
在进行光耦选型时，需要考虑多个因素，包括光电耦合器的类型、特性参数以及应用环境等。
下面是一份光耦选型经典指南，帮助您进行正确的选型。
1.光耦类型选择：根据应用需求和场景，选择合适的光耦类型。
常见的光耦类型包括光电二极管、光电三极管、光敏场效应管以及光电双向晶闸管等。
根据需要选择合适的类型，例如光电二极管适用于高速传输和低电流驱动的场景，而光电三极管适用于高功率驱动和低频传输的场景。
2.光电参数选择：光电耦合器的特性参数对其性能和应用具有重要影响。
在选型时，需要关注以下特性参数：-光电转换系数：光电转换系数表示光信号转换为电信号的效率，一般以A/W为单位。
较高的光电转换系数意味着更好的灵敏度和响应速度。
-电流传输比：电流传输比表示光信号与电信号之间的等效电流关系。
选用合适的电流传输比可以确保电信号在传输过程中不受损失。
-切换速度：切换速度表示光电耦合器在从关断到导通状态的响应时间。
对于高速传输的应用，需要选用较高切换速度的光电耦合器。
3.耐压与耐磁参数选择：在一些特殊环境下，需要考虑光电耦合器的耐压和耐磁性能。
耐压参数表示光电耦合器所能承受的最大电压。
当应用场景中存在高电压时，选择具有足够耐压能力的光电耦合器。
耐磁参数表示光电耦合器在磁场中的工作性能。
在靠近强磁场或高频磁场的应用中，选择具有良好耐磁性能的光电耦合器。
4.封装类型选择：根据实际使用环境和布局要求，选择合适的封装类型。
光电耦合器的封装类型分为DIP、SOP、SMD等多种形式。
DIP封装适用于手工焊接和低密度布线的应用，而SMD封装适用于自动化焊接和小型化设计的应用。
5.其他因素：在选型过程中，还需要考虑其他因素，例如价格、供应商信誉度、长期供货能力等。
选择信誉度较高的供应商，能够获得质量稳定、售后服务完善的光电耦合器。
总结：在进行光耦选型时，需要综合考虑光耦类型、特性参数、耐压耐磁性能、封装类型以及价格等多个因素。
计算机控制系统课后答案
从而： T1 ＝ 0.25 秒， 1 ＝ 0.04 秒， 1 ＝ 2/32 秒 0.196 秒。得 min ＝ 0.04秒。
3.6 求下列脉冲传递函数的终值
z2 ⑴ G( z ) ( z 0.8)( z 0.1)
(2) G ( z )
z ( z 2 z 1) (3) G( z ) 2 ( z 0.5z 1)( z 2 z 0.5)
查表求逆z变换得
g (kT ) 2k (1 k )
第三章习题
3.11 设被控对象传递函数为
K G (s) s 1
在对象前接有零阶保持器，试求广义对象的脉冲传递函数。
1 eTs Gh0 ( s) s 1 eTs K K Ts K Gp ( s) Gh0 ( s) G ( s) (1 e )( ) s s 1 s s 1 1 1 1 G ( z ) Z [Gp ( s)] (1 z ) K [ 1 T 1 ] 1 z 1 e z 1 e T K z e T
第五章习题
5.2 已知模拟控制器的传递函数为
1 Gc ( s) 2 s 0.2s 1
采样周期T=1s，试分别采用前向差分法和后向差分法求 其等效的数字控制器，并画出 s 域和 z 域对应的极点位置， 说明其稳定性。 前向差分法
z 1 s T
后向差分法
1 z 1 s T
第五章习题答案
1 1 z 1
z 1 z 1 z2 (1) lim G ( z ) lim 0 z 1 z 1 z z ( z 0.8)( z 0.1) 1 1 1 (2) lim(1 z )G ( z ) lim(1 z ) 1 1 z 1 z 1 1 z z 1 z 1 z ( z 2 z 1) (3) lim G ( z ) lim 0 2 2 z 1 z 1 z z ( z 0.5 z 1)( z z 0.5)
光电耦合器的作用
光电耦合器的作用光电耦合器的作用简单描述：用来隔离高频电路与低频电路，高频电路产生的高频信号会干扰低频电路，用光耦合器既能连接两个部分又能屏蔽高频信号。
光电耦合器的作用详解：由于光耦种类繁多，结构独特，优点突出，因而其应用十分广泛，主要应用以下场合：(1) 在逻辑电路上的应用光电耦合器可以构成各种逻辑电路，由于光电耦合器的抗干扰性能和隔离性能比晶体管好，因此，由它构成的逻辑电路更可靠。
(2) 作为固体开关应用在开关电路中，往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离，对于一般的电子开关来说是很难做到的，但用光电耦合器却很容易实现。
(3) 在触发电路上的应用将光电耦合器用于双稳态输出电路，由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路，可有效地解决输出与负载隔离地问题。
(4) 在脉冲放大电路中的应用光电耦合器应用于数字电路，可以将脉冲信号进行放大。
(5) 在线性电路上的应用线性光电耦合器应用于线性电路中，具有较高地线性度以及优良地电隔离性能。
(6) 特殊场合的应用光电耦合器还可应用于高压控制，取代变压器，代替触点继电器以及用于A/D电路等多种场合。
光电耦合器简介:光电耦合器是一种把红外光发射器件和红外光接受器件以及信号处理电路等封装在同一管座内的器件。
当输入电信号加到输入端发光器件LED上，LED发光，光接受器件接受光信号并转换成电信号，然后将电信号直接输出，或者将电信号放大处理成标准数字电平输出，这样就实现了“电－光－电”的转换及传输，光是传输的媒介，因而输入端与输出端在电气上是绝缘的，也称为电隔离。
光电耦合器特点光电耦合器因为其独特的结构特点，因此在实际使用过程中，具有以下明显的优点：(1) 能够有效抑制接地回路的噪声，消除地干扰，使信号现场与主控制端在电气上完全隔离，避免了主控制系统受到意外损坏。
(2) 可以在不同电位和不同阻抗之间传输电信号，且对信号具有放大和整形等功能，使得实际电路设计大为简化。
光电耦合器应用
光电耦合器应用光电耦合器是一种传感器和控制器之间的接口，它可以将光信号转换成电信号。
光电耦合器具有高精度、高速度、低功耗、小型化和免磁干扰等特点，因此被广泛应用于自动控制、机器视觉、光电通信、仪器仪表、电力电子等领域。
一、自动控制领域在自动控制领域，光电耦合器可以用来作为开关、传感器、放大器、隔离器、数字转换器和模数转换器等。
例如，当光电耦合器作为隔离器时，可以将输入和输出隔离，避免潜在的电磁干扰。
当光电耦合器作为数字转换器时，可以将输入的数字信号变成相应的电信号，以便进行数字化处理。
二、机器视觉领域机器视觉领域中，光电耦合器通常用来检测和测量光信号，以便实现对物体形状、颜色、纹理等特征的识别与分类。
例如，光电耦合器可以在自动化制造系统中用来检测产品表面的缺陷，例如磨痕、裂纹等。
此外，光电耦合器也可以用来测量激光干涉图中两个激光点之间的距离，以便计算物体表面的形状。
三、光电通信领域光电耦合器在光电通信领域起到了非常重要的作用，它可以将光信号转换成电信号，然后再通过电线进行传输。
例如，在音频设备中，光电耦合器可以将音频信号转换成电信号，以便进行信号放大和处理。
此外，光电耦合器也可以用于光纤通信中，通过将光信号转换成电信号，以便将信号传输到需要处理的设备。
四、仪器仪表领域在仪器仪表领域，光电耦合器通常用于隔离输入和输出信号，以防止干扰，同时也可以用来控制电路。
例如，光电耦合器可以在电功率仪表中用来隔离输入信号和输出信号，同时还可以防止外部电磁干扰。
此外，光电耦合器还可以用来控制温度、湿度、压力和振动等传感器的输出。
五、电力电子领域在电力电子领域，光电耦合器通常用于隔离输入和输出信号，防止高电压的干扰。
例如，在交流电源中，光电耦合器可以用来隔离输入端和输出端，同时还可以将输入的电流和电压转换成相应的电信号，以便进行数字化处理和电力控制。
此外，光电耦合器还可以在高压直流输电中充当隔离器，以防止高电压的干扰，从而保护电路的稳定性。
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光电耦合器的作用与选型技巧经验总结
光电耦合器(简称光耦)，是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内，中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。
光电耦合器可根据不同要求，由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。
本篇文章主要以线性与非线性两个方面分别介绍光电耦合器的作用，以及华强北IC代购网工程师的一些光电耦合器选型技巧经验总结，望对大家的电路设计有所帮助。
光电耦合器的作用介绍
1、线性光电耦合器
线性光耦器件又分为两种：无反馈型和反馈型；
无反馈型线性光耦器件实际上是在器件的材料和生产工艺上采取一定措施(使得光耦器件的输入输出特性的非线性得到改善。
但由于固有特性，改善能力十分有限。
这种光耦器件主要用于对线性区的范围要求不大的情况，例如开关电源的电压隔离反馈电路中经常使用的PC816A和NEC2501H等线性光耦。
不过这种光耦器件只是在有限的范围内线性度较高，所以不适合使用在对测试精度以及范围要求较高的场合。
另一种线性光耦是反馈型器件。
其作用原理是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈，通过这样的方式来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。
这种器件例如德州仪器公司曾经出品现已停产的TIL300A，CLARE公司生产的LOC 系列线性光耦，惠普公司生产的HCNR200/201线性光耦等。
2、非线性光电耦合器
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。
如4N25、4N26、4N35、4N36。
选型技巧经验总结
在设计光耦光电隔离电路时必须正确选择光耦合器的型号及参数，选型经验总结如下：
1、由于光电耦合器为信号单向传输器件，而电路中数据的传输是双向的，电路板的尺寸要求一定，结合电路设计的实际要求，就要选择单芯片集成多路光耦的器件；
2、光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是不小于500%。
因为当CTR<500%时，光耦中的LED就需要较大的工作电流(>5.0 mA)，才能保证信号在长线传输中不发生错误，这会增大光耦的功耗；
3、光电耦合器的传输速度也是选取光耦必须遵循的原则之一，光耦开关速度过慢，无法对输入电平做出正确反应，会影响电路的正常工作。
5、选择光电耦合器时应注意发光二极管输入端的正向电流：当提供给发光二极管的输入电流较小时，应选用低输入电流型；当驱动电路提供的电流较大时，应加限流电阻，或选用大输入电流型。
为了保证光电耦合器的正常使用寿命，发光二极管的输入电流应保证在典型值周围。
6、选用大耦合电容的光电耦合器可以抑制输入信号中较大的共模噪声，但大耦合电容的光电耦合器响应速度较慢；也可以选用三极管输出含基极光电耦合器，基极通过一适当的电阻到地来过滤信号噪声，此时不会降低响应速度，但会造成CTR的损失。
7、应用中如果需要较大的输出电流，可以选用达林顿输出型，这类光电耦合器有较高的CTR值，允许很小的输入电流，但普通的达林顿型光电耦合器响应速度较慢，这时可以选用复合光敏二极管/达林顿输出型。
优选厂家及常用型号
1、TOSHIBA：DIP8 光电耦合器——TLP250
TOSHIBA TLP250（P250）由一个砷化镓铝发光二极管和一个集成光探测器组成。
TLP250（P250）是8脚DIP封装。
TLP250（P250）适用于IGBT或者功率场效应管的门驱动电路。
2、SHARP：DIP4 通用光电耦合器——PC817A
PC817A是常用的线性光藕，在各种要求比较精密的功能电路中常常被当作耦合器件，具有上下级电路完全隔离的作用，相互不产生影响。
当输入端加电信号时，发光器发出光线，照射在受光器上，受光器接受光线后导通，产生光电流从输出端输出，从而实现了“电-光-电”的转换。