光耦使用

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817c光耦引脚使用说明

817c光耦引脚使用说明

817c光耦引脚使用说明817c是一种常用的光耦件,在数字电路和模拟电路中都有广泛的应用。

它可以将输入的电信号转化为光信号进行隔离和传输,从而达到保护电路和提高信号质量的作用。

在使用817c光耦时,需要注意它的引脚使用方式,本文将为大家详细介绍817c光耦的引脚使用说明。

817c光耦有四个引脚,分别为VCC、GND、PIN1和PIN2。

其中,VCC和GND是电源引脚,用于给光耦提供电源。

PIN1和PIN2是输入输出引脚,用于输入电信号和输出光信号。

下面将分别介绍这四个引脚的使用方式和注意事项。

1、VCC引脚VCC引脚是817c光耦的正电源引脚,一般接在正极,用于给光耦提供电源。

在使用时,需要根据应用场景来确定电源电压的大小和极性。

在工作过程中,VCC引脚的电压应该不能超过绝对最大额定电压范围,否则光耦会受到损坏。

2、GND引脚GND引脚是817c光耦的负电源引脚,一般接在负极,用于电路的共地。

在使用时,需要注意电源的接法,以免出现电源接反等错误操作。

同时,在光耦的输入端和输出端都应该接入GND引脚,以保证信号传输的稳定性和可靠性。

3、PIN1引脚PIN1引脚是817c光耦的输入引脚,用于接收电信号。

在使用时,需要将输入信号与GND共地,并通过电阻限流,以保证输入端电流不超过硅管的额定电流。

同时,需要注意输入信号的带宽和幅值范围,以免过大或过小,导致光发射二极管或光接收二极管无法正常工作。

4、PIN2引脚PIN2引脚是817c光耦的输出引脚,用于输出光信号。

在使用时,需要将输出信号与电路相应的部分接入,并用光纤或其他光导材料传输。

同时,需要注意输出信号的功率、频率和波形,以满足系统的需求。

综上所述,817c光耦引脚的使用是电路设计中十分重要的一步,需要按照设计要求进行正确接线,以确保电路的正常工作和信号的稳定传输。

除了以上提到的四个引脚,817c光耦还有其他规格和参数需注意,如光耦的各种限值和特性指标,以及光耦的使用环境和工作条件等。

光耦典型应用

光耦典型应用

光耦典型应用光耦是一种将输入端和输出端通过光线隔离的电子器件,由发光二极管和光敏三极管组成。

它的主要作用是将电路之间的信号隔离开,以保证电路的稳定性和安全性。

光耦在许多电子设备中都有广泛的应用,下面将介绍几个光耦的典型应用。

1. 电力系统中的光耦应用在电力系统中,光耦被用于隔离输入信号和输出信号,以保护设备和人员的安全。

例如,在测量电流时,我们可以通过光耦将电流信号从高压侧隔离开,然后通过光信号传输到低压侧进行测量。

这样可以避免高压对低压测量设备的破坏,提高了电力系统的可靠性和安全性。

2. 数字电路中的光耦应用在数字电路中,光耦可以用于隔离输入和输出信号,以防止信号干扰和电路噪声。

例如,在计算机的串口通信中,我们可以使用光耦将计算机的串口信号隔离开,然后通过光信号传输到外部设备,以保证数据传输的稳定性和可靠性。

3. 自动控制系统中的光耦应用在自动控制系统中,光耦常用于隔离控制信号和执行信号,以防止信号干扰和电路故障。

例如,在自动化生产线中,我们可以使用光耦将控制信号从控制器隔离开,然后通过光信号传输到执行器,以实现自动化控制。

这样可以提高生产效率和产品质量,减少人为操作的错误。

4. 医疗设备中的光耦应用在医疗设备中,光耦被广泛应用于隔离传感器信号和控制信号,以保证医疗设备的安全性和可靠性。

例如,在心电图监测仪中,我们可以使用光耦将心电信号从患者隔离开,然后通过光信号传输到监测仪,以避免电流对患者的伤害和干扰。

这样可以确保医疗设备的准确性和稳定性,提高医疗服务的质量。

光耦作为一种重要的电子器件,在许多领域都有广泛的应用。

它通过光信号隔离输入和输出信号,保证了电路的稳定性和安全性。

在电力系统、数字电路、自动控制系统和医疗设备等领域,光耦都发挥着重要的作用。

随着科技的不断发展,光耦的应用也将不断拓展,为各个领域的电子设备带来更多的便利和安全性。

光耦使用条件

光耦使用条件

光耦使用条件1. 光耦使用条件之一就是要注意工作温度啊!你想想,要是在大夏天把你放在高温烤箱里,你能舒服吗?就像光耦在不合适的温度下工作,能发挥好吗?比如在一些高温环境的设备中,就得选耐高温的光耦才行。

2. 光耦的输入电流也不能乱来呀!这就好比你吃饭,吃多了撑得慌,吃少了又饿,得恰到好处。

像有些电路中,输入电流不合适,光耦可不就“闹脾气”啦!比如那个控制小夜灯的电路。

3. 光耦的隔离电压可重要啦!这就像一道坚固的城墙,把两边隔开保护起来。

要是隔离电压不够,那不就危险啦?就像在高压环境下,没有足够的隔离电压保障,光耦可就“遭殃”了,像那种高压控制柜里就得特别注意。

4. 光耦的响应时间也得重视呀!你想想,你喊别人,半天没回应,你急不急?光耦也是一样啊,如果响应时间太长,那可不行!比如说在一个快速反应的系统中,光耦要是慢吞吞的,那不就坏事啦!像那个自动化生产线。

5. 光耦的封装形式也有讲究呢!这就好像给它穿了一件合适的衣服,得合身才行。

要是封装不合适,多别扭呀!就像在一个狭小空间的设备里,就得选个小巧的封装光耦,不然都放不下。

6. 光耦的输出特性也不能忽视哟!这就跟你做事的风格一样,得稳定可靠呀。

要是输出特性不稳定,那多麻烦!像在一些对输出要求很严格的电路中,光耦的输出特性可得达标,比如那个精密仪器的控制部分。

7. 光耦的抗干扰能力得强啊!这就像你在嘈杂的环境中还能专心做事一样。

如果抗干扰能力不行,那不是容易出错嘛!像在那种电磁环境复杂的地方,光耦没有强的抗干扰能力可不行,比如那个有很多电器设备的房间。

8. 光耦的寿命也很关键呀!你总不希望它动不动就“生病”吧?这就像你买个东西,肯定希望能用得久一点呀。

在长时间工作的设备中,光耦的寿命就得有保障,不然老是换多麻烦,像那个常年运行的监控系统。

9. 光耦的精度也不能含糊呀!这就像你量东西,得量得准呀。

要是精度不够,那可就差之毫厘谬以千里啦!像在一些对精度要求很高的测量电路中,光耦的精度可不能低,不然数据都不准确了。

光耦tcr规格使用要求

光耦tcr规格使用要求

光耦tcr规格使用要求光耦TCR(Transistor Coupled Resistor)是一种光电耦合器件,主要用于电气隔离和信号传输。

它由发光二极管(LED)、光敏三极管(Phototransistor)和电阻器(Resistor)组成,通常被广泛应用于电子设备、通信设备、自动化控制系统等领域。

光耦TCR是一种双向的光电耦合器件,具有高隔离电压和低耦合电容的特点。

在使用光耦TCR时,需要注意以下几点规格和使用要求。

1. 隔离电压:光耦TCR的隔离电压是指光电耦合器件中LED和光敏三极管之间的电压。

通常情况下,隔离电压越高,代表着光电耦合器件的隔离性能越好。

在选择光耦TCR时,需要根据实际应用需求确定所需的隔离电压。

2. 耦合电容:光耦TCR的耦合电容是指LED和光敏三极管之间的电容。

耦合电容越低,代表着光电耦合器件的响应速度越快。

因此,在一些对信号传输速度要求较高的应用场景中,需要选择耦合电容较低的光耦TCR。

3. 耦合系数:光耦TCR的耦合系数是指光敏三极管的输出电流与LED输入电流之间的比值。

耦合系数越高,代表着光敏三极管能够更好地感应到LED的光信号。

在实际应用中,耦合系数的选择需要根据所需的电流放大倍数和信号精度来确定。

4. 工作温度:光耦TCR的工作温度范围是指光电耦合器件能够正常工作的温度范围。

一般来说,光耦TCR的工作温度范围越宽,代表着其适用性更广。

在选择光耦TCR时,需要根据实际应用环境来确定所需的工作温度范围。

5. 输入电流和电压:光耦TCR的输入电流和电压分别指LED的工作电流和工作电压。

在使用光耦TCR时,需要根据实际应用电路的设计来确定所需的输入电流和电压范围。

6. 输出电流和电压:光耦TCR的输出电流和电压分别指光敏三极管的输出电流和输出电压。

在使用光耦TCR时,需要根据实际应用电路的设计来确定所需的输出电流和电压范围。

7. 响应时间:光耦TCR的响应时间是指LED光信号到达光敏三极管后,光敏三极管输出电流达到稳定值所需的时间。

光耦的应用电机

光耦的应用电机

光耦的应用电机光耦是一种能够隔离输入和输出的电子元件,广泛应用于电机控制系统中。

本文将深入探讨光耦的工作原理、类型及其在电机控制中的应用,包括隔离、传输信号、反馈等方面的具体应用场景。

一、引言光耦是一种利用光学原理实现电气隔离的元件,具有高耐压、高隔离性、稳定可靠等特点。

在电机控制系统中,由于电机通常工作在较高的电压和电流下,使用光耦能够有效隔离控制信号,提高系统的安全性和稳定性。

二、光耦的工作原理与类型工作原理:光耦的工作原理基于光的传导,包含发光器件和光敏器件两部分。

当输入端施加电压,发光器件发出光信号,通过光敏器件转换为输出电信号。

类型:光耦的类型多种多样,包括光电耦合器、光电隔离器、光电继电器等。

不同类型的光耦适用于不同的应用场景,如高速传输、高隔离性要求等。

三、光耦在电机控制中的应用隔离输入信号:光耦常用于隔离输入信号,将低电压、低电流的控制信号与电机高电压高电流的部分隔离,防止控制信号对控制系统产生负面影响。

传输信号:在电机控制系统中,光耦可以用于传输各种控制信号,如启动、停止、调速等。

通过光学隔离,可降低信号传输过程中的电磁干扰。

电机反馈系统:在电机反馈系统中,例如位置反馈、速度反馈,光耦可以用于传输反馈信号,确保反馈信号的准确性和稳定性,提高电机的控制性能。

过流保护:光耦还可以用于电机的过流保护。

通过监测电机的电流状态,一旦检测到超过设定值的过流情况,光耦可以迅速切断电机电源,实现过流保护。

频率变换器控制:在频率变换器控制系统中,光耦常用于隔离控制信号和功率电路,确保控制信号的安全传输,同时避免高功率电路对控制电路的影响。

四、光耦应用的优势与挑战优势:光耦具有电气隔离、高耐压、稳定可靠的特点,能够有效提高电机控制系统的安全性和稳定性。

挑战:在高速、高频率、高功率的电机控制系统中,光耦的响应速度和传输带宽可能成为挑战,需要选用适当型号和配置的光耦以满足要求。

五、未来发展趋势高性能光耦材料:未来可能会涌现出新型高性能的光耦材料,以适应更高性能、更复杂场景的电机控制需求。

光耦使用技巧

光耦使用技巧

光耦使用技巧光电耦合器(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。

目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器,其内部结构如图1a所示。

光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递,输入与输出在电气上完全隔离,具有抗干扰性能强的特点。

对于既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分的工业应用测控系统,采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离,达到抗干扰目的。

但是,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。

光耦使用电路

光耦使用电路光耦,又称光电耦合器件,是一种能够将光信号转换为电信号,或者电信号转换为光信号的器件。

在电子电路设计中,光耦通常用于实现电气和光学之间的隔离,以及信号的传输与隔离。

光耦广泛应用于各种领域,如工业控制、通信设备、医疗仪器等。

光耦原理光耦器件通常由发光二极管(LED)和光敏晶体管(光电晶体管或光电二极管)两部分组成。

发光二极管接收电信号,在受到电流激励后发出光信号,光信号被光敏晶体管接收并转换为电信号。

这样就实现了电信号到光信号的转换或光信号到电信号的转换。

光耦的作用在电路设计中,光耦主要起到隔离和传输信号的作用。

通过光耦,可以将输入信号和输出信号进行隔离,防止干扰和噪音的传播,提高电路的稳定性和可靠性。

此外,光耦还可以实现不同电路之间的信号传输,将信号传递到需要的位置。

光耦的使用场景1.隔离电路:在工业控制领域,光耦常用于隔离输入信号和输出信号,保护电路免受高电压或高电流的影响。

2.信号传输:在通信设备中,光耦可将信号从高频电路传输到光纤中,实现电信号与光信号之间的转换。

3.调节亮度:在照明控制电路中,光耦可以根据输入信号的强度来控制LED等光源的亮度,实现光的调节。

4.保护电路:在医疗仪器中,光耦可以用于隔离患者和设备之间的信号传输,确保患者安全。

光耦使用注意事项1.选择适当的光耦器件:根据电路需求选择合适的光耦器件,包括工作电压、工作频率、传输速度等参数。

2.确保光路畅通:在使用光耦时,保持光路的清洁和畅通,避免光信号传输受阻。

3.避免超过额定参数:在设计电路时,要避免超过光耦器件的额定参数,以确保器件的可靠工作。

4.调试电路:在使用光耦时,需要进行电路调试,确保信号传输正确、稳定。

结语光耦作为一种重要的电子器件,在电路设计中发挥着重要作用。

通过合理应用光耦,可以实现信号隔离、传输和控制,提高电路的性能和可靠性。

在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的光耦器件,并遵守使用注意事项,以确保电路的正常工作和稳定性。

光耦是干什么用的

光耦是干什么用的
在电子设备和电路领域中,光耦是一种常见且重要的元件,它也被称为光电耦合器件。

光耦的作用在于将输入端的光信号转换成输出端的电信号,以实现光与电之间的隔离和耦合。

光耦通常由发光二极管(LED)和光敏三极管(光探测器)组成。

首先,光耦的主要作用是实现电气信号和光信号之间的隔离。

在一些需要隔离的电路中,比如功率控制、信号隔离、电气隔离等应用中,光耦能够有效地将输入信号转换成光信号,然后再转换为输出电信号,这样就能够达到电气隔离的效果。

光耦在这些场合中能够帮助提高电路的稳定性和安全性,避免电路之间的干扰和损坏。

其次,光耦还常用于信号的隔离和传输。

在一些需要远距离传输信号或信号隔离的场合,光耦的使用可以提供更好的解决方案。

光信号相比电信号在传输过程中受到的干扰更小,因此使用光耦能够提高信号的传输质量和稳定性。

此外,光耦还可以实现不同电路之间的信号隔离,避免干扰和噪声的影响,保证电路的正常运行。

此外,光耦还在一些特殊场合下发挥着重要作用。

比如在音频设备中,光耦可以用作光纤收发器,将音频信号转换成光信号进行传输,以避免信号损失和外界干扰。

在医疗仪器中,光耦也被广泛应用于传感器的隔离和测量,提高仪器的准确性和稳定性。

总的来说,光耦在电子领域中具有广泛的应用前景和重要意义。

综上所述,光耦作为一种重要的光电耦合器件,在电子设备和电路中具有重要的作用。

它能够实现光与电的隔离和耦合,提高电路的稳定性和安全性,应用范围广泛且多样化。

相信随着科技的不断发展,光耦将会在更多领域中发挥着重要作用,为电子产业的发展和进步做出贡献。

1。

光耦的使用方法有哪些

光耦的使用方法有哪些光耦是一种将输入光信号转换为输出电信号的器件,通常由发光二极管(LED)和光敏二极管(光电晶体管)构成。

光耦广泛应用于电子电路中,用于实现输入和输出之间的电气隔离,提高系统的稳定性和安全性。

以下是光耦的使用方法及其在电路中的应用:1. 光耦的基本原理光耦的工作原理是利用发光二极管产生的光信号激发光敏二极管,从而在光敏二极管中产生电信号。

通过控制输入光信号的强弱,可以在输出端获得相应的电信号,实现电气隔离的功能。

2. 使用光耦实现电气隔离在一些需要隔离输入和输出信号的电路中,可以使用光耦来进行电气隔离。

例如,在控制系统中,可以使用光耦将控制信号与执行部分隔离,以避免干扰和提高系统的稳定性。

3. 光耦的应用于继电器驱动光耦常用于继电器的驱动电路中,通过光耦隔离输入信号与继电器的控制端,可以实现对继电器的远程控制。

这种应用方式能够有效减少电气干扰,提高系统的可靠性。

4. 光耦的应用于开关控制在一些需要隔离输入信号与开关控制电路的应用中,可以使用光耦来实现隔离。

通过光耦输出的电信号来控制开关电路,同时保证输入信号与开关电路之间的电气隔离,确保系统安全稳定运行。

5. 使用光耦进行信号隔离与传输光耦还常用于信号隔离与传输的应用场景中。

例如,将传感器反馈的信号通过光耦隔离传输到主控制器,可以确保传感器信号不会影响到主控制器的正常运行,提高系统的可靠性。

6. 小结总的来说,光耦作为一种用于实现电气隔离的器件,在电子电路中有着广泛的应用。

通过合理地设计和使用光耦,可以实现输入输出信号的隔离,提高系统的稳定性和安全性,是电子电路设计中常用的重要元件之一。

光耦使用方法

光耦使用方法
x
一、什么是光耦
光耦是一种用于信号传输的光电设备,它可以实现非接触式传输,其结构由一对光电耦合器和一对直流电导体构成。

由于光耦在执行传输过程中,采用了无接触方式,解决了常见的接触电路中传输时受材料老化等影响的问题,并且具有非常优良的可靠性、稳定性,从而成为了目前较为流行的电子技术之一。

二、光耦使用注意事项
1、光耦具有良好的绝缘性,但是由于它的结构简单,需要注意
安装时确保光耦头上没有任何污染,否则会影响工作效果;
2、在连接时应注意风扇方向,保证风扇的运转方向正确,或者
调整电流面的边缘距离;
3、在使用光耦时应注意产品的安全性,确保其使用环境符合要求,否则可能会导致电路短路,损坏产品;
4、光耦模块电压的高低必须根据使用场合进行选择,另外,模
块安装时也应注意散热;
5、在使用光耦时,需要避免高速静电,而且还要保证环境温度,避免过高或过低的温度环境;
6、光耦的开关模型选择时,应根据信号的电流电压等参数进行
选择。

三、光耦的应用领域
1、电源自动控制:由于光耦具有良好的可靠性和可用性,可以用于开关控制,实现电源的自动控制;
2、工业控制:光耦可以和工控机进行对接,实现不同设备的控制;
3、智能家居:光耦可以应用于智能家居,实现家居设备的智能化,提高家居的便捷性;
4、人机界面:具有非接触性的光耦,可以应用于人机界面,实现人机交互;
5、航空航天:由于光耦具有良好的可靠性,特别是在航空航天中,可以用于低电压电流系统,以保证飞行电路的安全。

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光耦使用技巧
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。

目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器,其内部结构如图1a所示。

光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递,输入与输出在电气上完全隔离,具有抗干扰性能强的特点。

对于既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分的工业应用测控系统,采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离,达到抗干扰目的。

但是,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5 2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7 光电隔离,加三极管放大驱动
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
MOC3010。

图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T1隔离,控制双向可控硅T2的导通,实现交流负载的功率控制。

图11 交流可控电路
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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