光耦选型最全指南及各种参数说明
光耦参数解释及设计注意事项

一:光耦参数解释1、正向工作电压f V (forward voltage ):f V 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f I =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f I :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r V (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r I :在被测管两端加规定反向工作电压r V 时,二极管中流过的电流。
5、反向击穿电压br V ::被测管通过的反向电流r I 为规定值时,在两极间所产生的电压降。
6、结电容j C :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c I (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≤CTRmin 时(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ceo )(BR V :发光二极管开路,集电极电流c I 为规定值,集电极与发射集间的电压降。
光耦的参数的详解

光耦的参数的详解前言光耦做为一个隔离器件早已获得广泛运用,无所不在。
一般大伙儿在第一次触碰到光耦时通常觉得找不到方向,不知道设计方案对错,伴随着碰到愈来愈多的难题,才会渐渐地有一定的感受。
文中就三个层面对光耦做讨论:光耦原理;光耦的CTR 定义;光耦的廷时。
本讨论也是有了解上的局限,但期待能协助到第一次应用光耦的朋友。
了解光耦光耦是隔离传送器件,原边给出信号,副边回路便会輸出历经隔离的信号。
针对光耦的隔离非常容易了解,这里不做讨论。
以一个简易的图(图.1)表明光耦的工作中:原边键入信号 Vin,释放到原边的发光二极管和 Ri 上造成光耦的键入电流量 If,If 驱动器发光二极管,促使副边的光敏三极管通断,回路VCC、RL 造成 Ic,Ic 历经 R L 造成 Vout,做到传送信号的目地。
原边副边立即的驱动器关系是CTR(电流量传送比),要考虑Ic≤If*CTR。
光耦一般会有两个主要用途:线形光耦和逻辑性光耦,假如了解?工作中在电源开关情况的光耦副边三极管饱和状态通断,管压力降<0.4V,Vout 等于 Vcc(Vcc-0.4V上下),Vout 尺寸只受 Vcc 尺寸危害。
这时 Ic<If*CTR,此运行状态用以传送逻辑性电源开关信号。
工作中在线形情况的光耦,Ic=If*CTR,副边三极管压力降的尺寸相当于 Vcc-Ic*R L ,Vout= Ic*R L=(Vin-1.6V)/Ri * CTR*R L ,Vout 尺寸立即与Vin 成占比,一般用以意见反馈环路里边(1.6V 是粗略地估算,具体要按器件材料,事后 1.6V 同) 。
针对光耦电源开关和线形情况能够对比为一般三极管的饱和状态变大2个情况。
因此根据剖析具体的电源电路,去除隔离要素,用剖析三极管的方式来剖析光耦是一个很合理的方式。
此方式针对事后剖析光耦的CTR 主要参数,也有延迟时间主要参数都有利于了解。
光耦CTR概述:1)针对工作中在线形情况的光耦要依据具体情况剖析;2)针对工作中在电源开关情况的光耦要确保光耦通断时CTR 有一定容量;3)CTR 受好几个要素危害。
光耦参数选型重要指标-CTR

光耦参数选型重要指标-CTR光耦全称是光耦合器,英文名字是:optical coupler,英文缩写为OC,亦称光电隔离器,简称光耦。
光耦的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(sat)。
此外,在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。
CTR:发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值隔离电压:发光管和光敏三极管的隔离电压的最小值集电极-发射极电压:集电极-发射极之间的耐压值的最小值光耦什么时候导通?什么时候截至?电流传输比是光耦合器的重要参数,通常用直流电流传输比来表示。
当输出电压保持恒定时,它等于直流输出电流IC 与直流输入电流IF 的百分比。
采用一只光敏三极管的光耦合器,CTR 的范围大多为20%~300%(如4N35),而PC817 则为80%~160%,达林顿型光耦合器(如4N30)可达100%~5000%。
这表明欲获得同样的输出电流,后者只需较小的输入电流。
因此,CTR 参数与晶体管的hFE 有某种相似之处。
线性光耦合器与普通光耦合器典型的CTR-IF特性曲线普通光耦合器的CTR-IF 特性曲线呈非线性,在IF 较小时的非线性失真尤为严重,因此它不适合传输模拟信号。
线性光耦合器的CTR-IF 特性曲线具有良好的线性度,特别是在传输小信号时,其交流电流传输比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很接近于直流电流传输比CTR 值。
因此,。
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。
高速光耦参数

高速光耦参数一、什么是光耦?光耦是一种将电信号转换成光信号,或将光信号转换成电信号的器件。
它由发光二极管(LED)、光敏二极管(PD)和隔离材料组成。
二、高速光耦的概念高速光耦是一种能够实现高速传输的光耦。
它可以用于数据传输、通信等领域。
三、高速光耦的参数1. 带宽带宽是指高速光耦能够传输的最大频率范围。
在选择高速光耦时,需要根据具体应用场景来确定所需的带宽。
2. 峰值波长峰值波长是指高速光耦发出或接收到的最大强度所对应的波长。
不同类型的高速光耦峰值波长也不同。
3. 暗电流暗电流是指在没有外部电压作用下,由于热激发等原因而产生的电流。
在选择高速光耦时,需要考虑其暗电流大小,尽量选择暗电流较小的型号。
4. 响应时间响应时间是指从输入端产生变化到输出端出现变化所需的时间。
在选择高速光耦时,需要根据具体应用场景来确定所需的响应时间。
5. 光电转换效率光电转换效率是指高速光耦将输入的光信号转换成电信号的效率。
在选择高速光耦时,需要考虑其光电转换效率大小,尽量选择效率较高的型号。
6. 工作温度范围工作温度范围是指高速光耦能够正常工作的温度范围。
在选择高速光耦时,需要考虑其工作温度范围是否符合实际应用场景。
四、高速光耦的应用1. 数据传输高速光耦可以用于数据传输领域,如局域网、广域网等。
它可以实现高速传输和长距离传输。
2. 通信高速光耦还可以用于通信领域,如电话、互联网等。
它可以实现快速稳定地传输信息。
3. 医疗设备在医疗设备中,由于存在较强的干扰源和较长的传输距离,需要使用高性能的高速光耦来保证数据传输的可靠性和稳定性。
五、高速光耦的优缺点1. 优点(1)高速传输:高速光耦可以实现高速传输和长距离传输,传输速度比电信号快得多。
(2)隔离性好:由于光信号与电信号不同,高速光耦具有良好的隔离性能,可以有效地避免干扰。
(3)稳定性好:高速光耦具有较好的稳定性能,可以保证数据传输的可靠性。
2. 缺点(1)成本较高:由于制造工艺复杂,高速光耦的成本较高。
p621光耦参数

p621光耦参数
光耦是一种电-光转换器件,具有隔离输入和输出电路的功能,在工业自动化、电力系统、仪器仪表等领域广泛应用。
光耦的参数对于其应用性能和稳定性起着至关重要的作用,下面就对光耦的参数进行简要介绍。
1.器件类型:光耦基本分为模拟型、数字型和高速型三类。
模拟型光耦主要应用于模拟信号隔离和动态放大电压信号;数字型光耦应用于数字信号隔离和逻辑隔离;高速型光耦则应用于高速数字信号隔离和传输。
2.输入电流:光耦的输入电流是指用于驱动光敏二极管的电流,其大小决定了输出电流的增益。
典型的输入电流范围为0.5mA至20mA。
3.输入电压:输入电压是指光耦的输入端口电压,对于模拟型光耦,其作为一个电压放大器的输入电压和放大器的增益有关。
4.输出敏感度:输出敏感度是指光耦的输出电流与输入光功率的敏感度,对于数字型光耦,其输出敏感度决定了信号的传输速率和静态电平上升和下降的时间。
5.带宽:光耦的带宽代表了其能够传输的最高频率,决定了高速数字信号隔离的性能。
6.耐压:耐压是指光耦的输入电阻和输出电阻所能承受的最大电压,超出该电压范围会导致光耦失效。
7.工作温度范围:对于光耦来说,工作温度范围是至关重要的参数。
过高或过低的温度将会影响光耦件的性能和寿命。
综上所述,光耦具有诸多参数,其参数选型需要基于具体应用场景进行选择。
在选型过程中,需要综合考虑输入电流、输出敏感度、带宽、耐压和工作温度范围,以充分发挥光耦的性能和稳定性。
tlp281光耦参数
tlp281光耦参数【原创实用版】目录1.概述2.光耦的工作原理3.光耦参数及其意义4.常见光耦参数及其典型值5.光耦参数的选择6.结束语正文1.概述光耦,全称为光电耦合器,是一种将光信号和电信号相互转换的器件。
它具有响应速度快、抗干扰能力强、输入和输出绝缘等特点,广泛应用于各种电子设备中,如电源开关、信号传输、传感器等。
在光耦的选型过程中,光耦参数是关键的参考依据。
本文将为您详细介绍光耦参数的相关知识。
2.光耦的工作原理光耦主要由发光二极管(LED)、光敏二极管(Photodiode,简称 PD)和耦合电容等元器件组成。
当输入端施加电信号时,发光二极管发光,光敏二极管接收到光信号后产生电信号,从而实现光信号和电信号的耦合。
3.光耦参数及其意义光耦参数主要包括:CTR(光电转换率)、IC(最大输入电流)、IR(最大输入电压)、ITR(光传输比)、VCE(集电极发射极电压)、PC(耦合电容)等。
了解这些参数有助于我们更好地选择合适的光耦。
4.常见光耦参数及其典型值(1)CTR(光电转换率):表示光耦合器将光信号转换为电信号的效率,通常在 10%~80% 之间。
CTR 越高,传输效率越高。
(2)IC(最大输入电流):表示光耦合器能够承受的最大输入电流,单位为 mA。
一般来说,IC 越大,光耦的驱动能力越强。
(3)IR(最大输入电压):表示光耦合器能够承受的最大输入电压,单位为 V。
IR 越大,光耦的抗干扰能力越强。
(4)ITR(光传输比):表示光耦合器在特定波长下的光传输效率,通常用百分比表示。
ITR 越高,光耦的传输效果越好。
(5)VCE(集电极发射极电压):表示光耦合器在特定电流下的集电极发射极电压,单位为 V。
VCE 越低,光耦的功耗越低。
(6)PC(耦合电容):表示光耦合器输入和输出之间的电容耦合,单位为 pF。
PC 越小,光耦的传输速度越快。
5.光耦参数的选择在选择光耦时,应根据实际应用场景和性能要求,综合考虑各参数。
光耦参数及资料
光电耦合器(光耦)参数及资料市场常见光耦内部图:4-Pin Phototransistor Output; GaAs Input 型号(规格) 厂牌CTR @10 mA I F(%)BV CEO(V)minBV CBO(V)maxV CE (sat)(V)maxt ON/ t OFF(uS)maxV ISOAC[RMS] min maxTLP521-1TOSHIBA506005570.42/3 2.5kV光电耦合器(简称光耦)是开关电源电路中常用的器件。
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。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦常用的线性光耦是PC817A—C系列。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于弄开关信号的传输,不适合于传输模拟量。
线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦,有可能使振荡波形变坏,严重时出现寄生振荡,使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电,彩显,VCD,DCD等等,将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电,显示器等开关电源维修中如果光耦损坏,一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有:TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的,因为这4种光耦均属于非线性光耦。
以下是目前市场上常见的高速光藕型号:100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530(双路)、HCPL-2531(双路)10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630(双路)、HCPL-2631(双路)光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比 (CTR),其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
各种光电耦合器参数(精)
常用参数正向压降VF:二极管通过的正向电流为规定值时,正负极之间所产生的电压降。
正向电流IF:在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流。
反向电流IR:在被测管两端加规定反向工作电压VR时,二极管中流过的电流。
反向击穿电压VBR::被测管通过的反向电流IR为规定值时,在两极间所产生的电压降。
结电容CJ:在规定偏压下,被测管两端的电容值。
反向击穿电压V(BR)CEO:发光二极管开路,集电极电流IC为规定值,集电极与发射集间的电压降。
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≤CTRmin时(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。
反向截止电流ICEO: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。
电流传输比CTR:输出管的工作电压为规定值时,输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比CTR。
脉冲上升时间tr、下降时间tf:光耦合器在规定工作条件下,发光二极管输入规定电流IFP 的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输出脉冲前沿幅度的10%到90%,所需时间为脉冲上升时间tr。
从输出脉冲后沿幅度的90%到10%,所需时间为脉冲下降时间tf。
传输延迟时间tPHL、tPLH:光耦合器在规定工作条件下,发光二极管输入规定电流IFP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tPHL。
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tPLH。
入出间隔离电容CIO:光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。
入出间隔离电阻RIO:半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。
入出间隔离电压VIO:光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。
最大额定值参数名称符号最大额定值单位V反向电压5VRI正向电流50mAV集-发击穿电压100V(BR)CEO I集电极电流30mACMT贮存温度-55~150℃stgT工作温度-55~125℃ambV隔离电压1000VIOP总耗散功率80mWtot推荐工作条件特性符号最小值典型值最大值单位I输入电流1050FV电源电压1560V主要光电特性测试条件(T特性符号11A=25℃±3℃)最小典型最大单位隔离特性隔离电阻RIOVIO=500V1010Ω上升时间tr10μsV开关特性下降时间tfCC=5V,IFP=10mA,RL=360Ωf=10kHz,D:1/2 10μsIV反向电流R0.011.0μALED输入特性VI正向电压FF=10mA1.21.4VCTR电流传输比VCC=5V,IF=10mA,RL=200Ω60180%集-发饱和电压VCE(sat)VCC=5V,IF=10mA,RL=4.7kΩ0.10.4V晶体管输出特性IV集-发截止电流CEOCE=5V,IF=00.011.0μA线性光电耦合器在开关电源中的应用沙占友王彦明王晓群(河北科技大学050054 石家庄摘要线性光耦合器是目前国际上正推广应用的一种新型光电隔离器件。
光耦参数及资料
光电耦合器 ( 光耦 ) 参数及资料市场常见光耦内部图:4-Pin Phototransistor Output; GaAs InputCTR @BV BV V t / tOFF型号CEO CBO CE (sat)ON V 厂牌10 mA I F (%)(V)(V)(V)(uS)ISO (规格 )AC[RMS]min max min max max maxTLP521-1TOSHIBA506005570.42/3 2.5kV TLP521-2TOSHIBA506005570.42/3 2.5kV TLP521-4TOSHIBA1006005570.42/3 2.5kV TLP621-1TOSHIBA506005570.42/310kV TLP721TOSHIBA506005570.43/3 4.0kV PS2501NEC806008070.33/5 5.0kV PS2561NEC804008070.33/5 5.0kV 817(KP1010)COSMO506003560.218/18 5.0kV PC817SHARP506003560.218/18 5.0kVPC817A SHARP801603560.218/18 5.0kV PC817B SHARP1302603560.218/18 5.0kV PC817C SHARP2004003560.218/18 5.0kV PC817D SHARP3006003560.218/18 5.0kV H11A817FSC506003560.218/18 5.3 kV H11A817A FSC801603560.218/18 5.3 kV H11A817B FSC1302603560.218/18 5.3 kV H11A817C FSC2004003560.218/18 5.3 kV H11A817D FSC3006003560.218/18 5.3 kV 4-Pin Phototransistor Output; GaAs AC InputCTR @BV BV V t / tOFFPart CEO CBO CE (sat)ON V ISO厂牌10 mA I(%)(V)(V)(V)(uS)Number F AC[RMS]min max min min max maxTLP320TOSHIBA20805570.43/3 5.0KVTLP620TOSHIBA506005570.43/3 5.0kVPC814SHARP203003560.24/18 5.0kVPC814A SHARP501503560.24/18 5.0kVH11AA814QT203003560.2-- 5.3 kVH11AA814A QT501503560.2-- 5.3 kV光电耦合器(简称光耦)是开关电源电路中常用的器件。
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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)。
g、功率输出型(IGBT/MOSFET等输出)。
光耦的结构特点:(1)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。
据分压原理可知,即使干扰电压的幅度较大,但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小,只能形成很微弱的电流,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。
(2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。
(3)光电耦合器可起到很好的安全保障作用,即使当外部设备出现故障,甚至输入信号线短接时,也不会损坏仪表。
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。
(4)光电耦合器的回应速度极快,其回应延迟时间只有10μs左右,适于对回应速度要求很高的场合。
光耦的相关参数:一、输入特性:光耦合器的输入特性实际也就是其内部发光二极管的特性。
常见的参数有:(1).正向工作电压Vf(Forward Voltage)Vf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If=20mA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)反向电压Vr(Reverse Voltage )是指LED所能承受的最大反向电压,超过此反向电压,可能会损坏LED。
在使用交流脉冲驱动LED时,要特别注意不要超过反向电压。
(3)反向电流Ir(Reverse Current)通常指在最大反向电压情况下,流过LED的反向电流。
(4)允许功耗Pd(Maximum Power Dissipation)LED所能承受的最大功耗值。
超过此功耗,可能会损坏LED。
(5)中心波长λp(Peak Wave Length)是指LED所发出光的中心波长值。
波长直接决定光的颜色,对于双色或多色LED,会有几个不同的中心波长值。
(6)正向工作电流If(Forward Current)If是指LED正常发光时所流过的正向电流值。
不同的LED,其允许流过的最大电流也会不一样。
采用高效率的LED和高增益的接收放大电路可以降低驱动电流的需求。
较小的If可以降低系统功耗,并降低LED的衰减,提高系统长期可靠性。
如下图AVAGO光耦系列所示,HCPL-4701系列可做到40uA的导通电流,大大降低系统功耗。
(7)正向脉冲工作电流Ifp(Peak Forward Current)Ifp是指流过LED的正向脉冲电流值。
为保证寿命,通常会采用脉冲形式来驱动LED,通常LED规格书中给中的Ifp是以0.1ms脉冲宽度,占空比为1/10的脉冲电流来计算的。
二、输出特性:光耦合器的输出特性实际也就是其内部光敏三极管的特性,与普通的三极管类似。
常见的参数有:(1)集电极电流Ic(Collector Current)光敏三极管集电极所流过的电流,通常表示其最大值。
(2)集电极-发射极电压Vceo(C-E Voltage)集电极-发射极所能承受的电压。
(3)发射极-集电极电压Veco(E-C Voltage)发射极-集电极所能承受的电压(4)反向截止电流Iceo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。
(5)C-E饱和电压Vce(sat)(C-E Saturation Voltage)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≤CTRmin时(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。
三、传输特性:(1)电流传输比CTR(Current Transfer Radio)输出管的工作电压为规定值时,输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比CTR。
(2)上升时间Tr (Rise Time)& 下降时间Tf(Fall Time)光耦合器在规定工作条件下,发光二极管输入规定电流IFP的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输出脉冲前沿幅度的10%到90%,所需时间为脉冲上升时间tr。
从输出脉冲后沿幅度的90%到10%,所需时间为脉冲下降时间tf。
(3)传输延迟时间tPHL,tPLH: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tPHL。
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tPLH。
四、隔离特性:(1)入出间隔离电压Vio(Isolation Voltage)光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。
(2)入出间隔离电容Cio(Isolation Capacitance):光耦合器件输入端和输出端之间的电容值(3)入出间隔离电阻Rio:(Isolation Resistance)半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。
(4)共模抑制比CMTR光耦合器的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(sat)。
此外,在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。
电流传输比是光耦合器的重要参数,通常用直流电流传输比来表示。
当输出电压保持恒定时,它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。
使用光电耦合器主要是为了提供输入电路和输出电路间的隔离,在设计电路时,必须遵循下列原则:所选用的光电耦合器件必须符合国内和国际的有关隔离击穿电压的标准;由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国FAIRCHILD生产的4N××系列(如4N25、4N26、4N35)光耦合器,在国内应用地十分普遍。
可以用于单片机的输出隔离;所选用的光耦器件必须具有较高的耦合系数。
光耦工作原理详解以一个简单的图(图.1)说明光耦的工作:原边输入信号Vin,施加到原边的发光二极管和Ri上产生光耦的输入电流If,If驱动发光二极管,使得副边的光敏三极管导通,回路VCC、RL产生Ic,Ic经过RL产生Vout,达到传递信号的目的。
原边副边直接的驱动关联是CTR(电流传输比),要满足Ic≤If*CTR。
图.1光耦一般会有两个用途:线性光耦和逻辑光耦,工作在开关状态的光耦副边三极管饱和导通,管压降<0.4V,Vout约等于Vcc(Vcc-0.4V左右),Vout大小只受Vcc大小影响。
此时Ic<If*CTR,此工作状态用于传递逻辑开关信号。
工作在线性状态的光耦,Ic=If*CTR,副边三极管压降的大小等于Vcc-Ic*RL,Vout= Ic*RL =(Vin-1.6V)/Ri * CTR*RL,Vout大小直接与Vin成比例,一般用于反馈环路里面(1.6V是粗略估计,实际要按器件资料,后续1.6V同) 。
光耦CTR详解概要:对于工作在开关状态的光耦要保证光耦导通时CTR有一定余量;CTR受多个因素影响。
一、光耦能否可靠导通实际计算举例分析,例如图.1中的光耦电路,假设Ri = 1k,Ro = 1k,光耦CTR= 50%,光耦导通时假设二极管压降为1.6V,副边三极管饱和导通压降Vce=0.4V。
输入信号Vi是5V的方波,输出Vcc是3.3V。
Vout能得到3.3V的方波吗?我们来算算:If = (Vi-1.6V)/Ri = 3.4mA 副边的电流限制:Ic’≤CTR*If = 1.7mA假设副边要饱和导通,那么需要Ic’= (3.3V –0.4V)/1k = 2.9mA,大于电流通道限制,所以导通时,Ic会被光耦限制到1.7mA,Vout = Ro*1.7mA = 1.7V所以副边得到的是1.7V的方波。
为什么得不到3.3V的方波,可以理解为图.1光耦电路的电流驱动能力小,只能驱动1.7mA 的电流,所以光耦会增大副边三极管的导通压降来限制副边的电流到1.7mA。
解决措施:增大If;增大CTR;减小Ic。
对应措施为:减小Ri阻值;更换大CTR光耦;增大Ro阻值。
将上述参数稍加优化,假设增大Ri到200欧姆,其他一切条件都不变,Vout能得到3.3V 的方波吗?重新计算:If = (Vi – 1.6V)/Ri = 17mA;副边电流限制Ic’≤CTR*If = 8.5mA,远大于副边饱和导通需要的电流(2.9mA),所以实际Ic = 2.9mA。
所以,更改Ri后,Vout输出3.3V的方波。
开关状态的光耦,实际计算时,一般将电路能正常工作需要的最大Ic与原边能提供的最小If之间Ic/If的比值与光耦的CTR参数做比较,如果Ic/If ≤CTR,说明光耦能可靠导通。
一般会预留一点余量(建议小于CTR的90%)。