光电耦合器的工作原理.doc

光耦合器的工作原理耦合器使用光作为介质来传输电信号. 它对输入和输出电信号具有良好的隔离性，因此广泛用于各种电路中. 目前，它已经成为最多样化和的光电器件之一. 光耦合器通常由三个部分组成: 发光，光接收和信号放大. 输入的电信号驱动发光二极管（LED）发出一定波长的光，该光被光电探测器接收以产生光电流，然后将其放大并输出. 这样就完成了电光电转换，从而充当输入，输出和隔离. 由于光耦合器的输入和输出相互隔离，电信号传输具有单向性等特点，因此具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力. 而且，由于光耦合器的输入端属于以电流模式工作的低阻抗组件，因此它具有很强的共模抑制能力. 因此，作为信息的长线传输中的终端隔离元件，可以极大地改善信噪比. 作为计算机数字通信和实时控制中的信号隔离接口设备，它可以大大提高计算机工作的可靠性. 光电耦合器的优点光电耦合器的主要优点是: 信号单向传输，输入端子和输出端子完全电隔离，输出信号对输入端子无影响，抗干扰能力强，运行稳定，无接触，并且使用寿命长，传输效率高. 光电耦合器是1970年发的新设备，现已广泛用于电气绝缘，电平转换，级间耦合，驱动电路，开关电路，斩波器，多谐振荡器，信号隔离，级间隔离，脉冲放大器电路，数字仪器，长距离信号传输，脉冲放大器，固态继电器（SSR），仪器仪表，通信设备和微机接口.

在单片开关电源中，可以使用线性光耦合器形成光耦合器反馈电路，并且可以通过调节控制端子电流来改变占空比，从而达到精确调节电压的目的. 光耦合器的类型光耦合器有两种类型: 一种是非线性光耦合器，另一种是线性光耦合器. 非线性光耦合器的电流传输特性曲线是非线性的. 这种类型的光耦合器适用于开关信号的传输，不适用于模拟量的传输. 常用的4N系列光耦合器是非线性光耦合器. 线性光耦合器的电流传输特性曲线接近直线，在小信号时性能更好，线性特性可用于隔离控制. 常用的线性光耦合器是PC817A-C系列. 开关电源中常用的光耦合器是线性光耦合器. 如果使用非线性光耦合器，则振荡波形可能会变差，并且在严重的情况下，可能会发生寄生振荡，因此数十赫兹至数百赫兹的低频振荡会依次调制几千赫兹的振荡频率. 结果是干扰了图像屏幕上的彩电，彩色显示器，VCD，DCD等. 同时，电源的负载能力降低. 在维修彩电和显示器等开关电源时，如果光耦合器损坏，则必须用线性光耦合器替换它. 常用的4针线性光电耦合器是PC817A ----C. 常用的六针线性光电耦合器例如PC111 TLP521有: LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等. 常用的4N25 4N26 4N35 4N36不适合用于开关电源，因为这四种光耦合器都是非线性光耦合器.

光耦合器的作用由于光耦合器种类繁多，其独特的结构和突出的优势，它们得到了广泛的应用. 它们主要用于以下场合: （1）光耦合器在逻辑电路中的应用可以形成各种逻辑电路. 光耦合器的抗干扰性能和隔离性能优于晶体管，因此由其构成的逻辑电路更可靠. （2）作为开关电路中的固态开关，它经常需要控制电路和开关之间具有良好的电气隔离，这对于一般的电子开关来说是困难的，但是很容易使用光电耦合器来实现. （3）在触发电路中的应用将光耦合器用于双稳态输出电路. 由于发光二极管可以串联连接到两管发射器电路，所以可以有效地解决输出和负载隔离的问题. （4）在脉冲放大电路中的应用光电耦合器应用于数字电路，可以放大脉冲信号. （5）性电路中的应用线性光电耦合器用于具有高线性度和出色的电气隔离性能的线性电路中. （6）在特殊场合的应用该光电耦合器还可用于高压控制，更换变压器，更换接触继电器和A / D电路. 线性光耦合器的选择原理在设计光耦合器反馈开关电源时，必须正确选择线性光耦合器的型号和参数. 选择原则如下: 光耦合器的电流传输比（CTR）的允许范围为50％〜200％. 这是因为当CTR <50％时，光耦合器中的LED需要较大的工作电流（IF> 5.0mA）才能正确控制单芯片开关电源IC的占空比，这会增加光耦合器的功率. 消费.

如果CTR> 200％，则在启动电路或负载突然变化而影响正常输出时，可能会错误地触发单片机开关电源. 建议使用线性光耦合器，其特点是可以在一定范围内线性调整CTR值. 英国Isocom公司和美国摩托罗拉公司生产的4N××系列光耦合器（例如4N25、4N26、4N35）目前在中国得到广泛使用. 考虑到这种光耦合器的开关特性，其线性度很差，适合传输数字信号（高和低），因此不建议在开关电源中使用. 3线性光电耦合器应用示例图3所示为多输出功率转换器电路. 输入电压为36V至90V的准方波电压，三个输出为: UO1 = + 5V（2A）光耦的工作原理，UO2 = + 15V（ 0.17A），UO3 = -15V（0.17A）. 现在将UO1设置为主输出，其电压调整率SV =±0.4％； UO2和UO3是辅助输出，总电源效率可以达到75％至80％. 电路中使用TOP104Y型三端单片开关电源集成电路. 在主输出绕组电压经过VD2，C2，L1和C3整流和滤波后，可获得+ 5V电压. VD2使用MBR735 35V / 7.5A肖特基二极管. 两个辅助输出绕组和输出电路完全对称. 由于±15V的输出电流很小，因此整流器VD4和VD5都使用UF4002类型100V / 1A的超快恢复二极管.

线性光耦合器CNY17-2和可调精密并联稳压器TL431C组成一个光耦合器反馈精密开关电源，可以精确地调节+ 5V电压. 在使用VD3和对反馈绕组电压进行整流和滤波后，可获得12V的反馈电压. 由P6KE120瞬态电压抑制器和UF4002超快速恢复二极管组成的漏极钳位保护电路可以吸收由高频变压器的漏电感形成的峰值电压，并保护芯片内部的功率MOSFET免受损坏. 外部误差放大器由TL431C组成. 当+ 5V输出电压升高时，将经过R3和R4分压后获得的采样电压与TL431C中的2.5V带隙基准电压进行比较，以使其阴极电势降低，并且LED的工作电流IF增大. 通过线性光电耦合器IC2（CNY17-2），控制端子电流IC增大，TOP104Y的输出占空比减小，使得UO1保持不变，达到了稳压的目的. 通过TL431C和光耦合器中的LED正向压降来设置+ 5V稳压值UO1. R1是LED的限流电阻. 误差放大器的频率响应由C5，R2和C6决定. C5具有三个功能: 过滤掉控制端子上的尖峰电压；确定自动重启频率；与R2一起补偿控制回路. 光耦合器简介和常用模型常用的4N系列光耦合器是非线性光耦合器. 常用的线性光耦合器是PC817A-C系列. 非线性光耦合器的电流传输特性曲线是非线性的. 这种光耦合器适用于开关信号的传输，不适用于模拟量的传输.

线性光耦合器的电流传输手的特性曲线连接成一条直线，信号小时性能更好，线性特性可用于隔离控制. 开关电源中常用的光耦合器是线性光耦合器. 如果使用非线性光耦合器，则振荡波形可能会变差，并且在严重的情况下，可能会发生寄生振荡，因此数十赫兹至数百赫兹的低频振荡会依次调制几千赫兹的振荡频率. 结果是干扰了图像屏幕上的彩电，彩色显示器，VCD，DCD等. 同时，电源的负载能力降低. 在维修彩电和显示器等开关电源时，如果光耦合器损坏，则必须用线性光耦合器替换它. 常用的4针线性光电耦合器是PC817A ----C. 常用的六针线性光电耦合器例如PC111 TLP521有: TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等. 常用的4N25 4N26 4N35 4N36不适合用于开关电源，因为这四种光耦合器都是非线性光耦合器. 经过大量数据检查后，以下是当前市场上常见的高速光耦合器型号: 100K位/ S: 6N138、6N139，PS87031M位/ S: 6N135、6N136，CNW135，CNW136，PS8601，PS8602，PS8701，PS9613光耦的工作原理，PS9713，CNW4502，HCPL-2503，HCPL-4502，HCPL-2530（双），HCPL -2531（双）10M位/ S: 6N137，PS9614，PS9714，PS9611，PS9715，HCPL-2601，HCPL-2611，HCPL-2630（双）和HCPL-2631（双）光耦合器的增益称为电流晶体管输出器件的传输比（CTR），定义为光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比值（ICE / IF）.

光电晶体管的集电极电流与VCE有关，即集电极和发射极之间的电压. 晶闸管光耦合器还有一种晶闸管光耦合器. 例如: moc3063，IL420；它们的主要指标是负载能力；例如: moc3063的负载容量为100mA； IL420为300mA;某些型号的光耦合器型号规格性能描述？ 4N25晶体管输出4N25MC晶体管输出4N26晶体管输出4N27晶体管输出4N28晶体管输出4N29 Darlington输出4N30 Darlington输出4N31 Darlington输出4N32 Darlington输出4N33 Darlington输出4N33MC Darlington输出4N35 Darlington输出4N36晶体管输出4N37晶体管输出4N38晶体管输出4N38速度光耦晶体管输出6N136高速光耦晶体管输出6N137高速光耦晶体管输出6N138达林顿输出6N139达林顿输出MOC3020 SCR驱动输出MOC3021 TRIAC驱动输出MOC3023 TRIAC驱动输出MOC3030可控硅驱动输出MOC3040过零触发SCR输出MOC3041零触发SCR输出MOC3061过零触​​发SCR输出MOC3081过零触发SCR输出TLP521-1单光耦合器TLP521-2双光耦合器TLP521-4四个光耦合器TLP621四个光耦合器TIL113达林顿输出TIL117TTL逻辑输出PC814 sin gle光电耦合器PC817单光电耦合器H1 1A2晶体管输出H11D1高压晶体管输出H11G2电阻达林顿输入

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-184743-1.html