光耦合器的工作原理

常用光耦合器的型号参数部件号IFT（mA）maxVTM（V）maxDM（V）mindv / dt（V / us）minIDRM1（nA）maxVISOACRMS] MOC30 3115325010001005.3kVMOC303210325010001000100kVkVMOC30335325010001005.3kVMOC3041 15340010001005.363530030030036001 3006003003003003600360030011 kVMOC30821038006005005.3kVMOC3083538006005005.3kVMOC316210360010通用光耦合器模型参数dth = 521 IFT（mA）ma border = 1> Par xt编号MOC3031 15 MOC3032 10 MOC3033 5 MOC3041 15 MOC3042 10 MOC3043 10C306 1510 15 MOC3082 10 MOC3083 5C ma DM（V）mi dv / dt（V / us）mi 1（nA）ma xnnx 3 250 1000 100 3 250 1000 100 3 250 1000 100 3400 1000 100 3400 1000 100 3 400 1000 100 3 600 600 500 3 600 600 500 3 600 600 500 3800 600 500 3 800 600 500 3 800 600 500 3 600 1000 100 3 600 1000 100 VISOACRMS] 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV光耦合器的工作原理光耦合器的介绍光电耦合器ce（称为光耦合器）是发光器件（例如发光二极管）和光敏器件（例如光电晶体管）的组装，通过光耦合形成光电和光电转换器件.

光电耦合器分为多种类型. 图1示出了常用的三极管型光电耦合器的原理图. 图1.最常用的光耦合器的内部结构. 三极管接收4引脚封装. 图2.光电耦合器的内部结构. 三极管接收类型. 6引脚封装. 图3.光耦合器的内部结构. 双LED输入晶体管接收类型4.脚封装图4.光耦合器的内部结构. 晶闸管接收封装. 6英尺. 图5.光耦合器的内部结构. 双二极管接收类型. 6引脚封装的光耦合器可以在传输信号时有效抑制尖端. 脉冲和各种噪声干扰大大提高了通道的信噪比，主要是由于以下原因: （1）光耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而且干扰源的阻抗较大，通常为105〜106Ω. 根据分压原理，即使干扰电压的幅度很大，馈入光耦合器输入的噪声电压也将非常小，并且只能形成非常弱的电流. 由于没有足够的能量使二极管发光，因此被抑制了. （2）光耦合器的输入回路和输出回路之间没有电气连接，并且没有公共接地；由于它们之间的分布电容极小，并且绝缘电阻很大，因此环路一侧的各种干扰噪声都很难实现. 将光电耦合器馈送到另一侧可以避免产生具有普通阻抗耦合的干扰信号. （3）即使外部设备发生故障，即使输入信号线发生短路，光耦也可以起到很好的安全保护作用.

因为光耦合装置的输入电路和输出电路可以承受几千伏的高压. （4）光电耦合器的响应速度极快，响应延迟时间仅为10μs，非常适合响应速度非常高的场合. 光电隔离技术的应用路径的连接. 电气路径彼此隔离，并且在此基础上，模拟电路和数字电路彼此隔离，这在抑制串扰方面发挥了作用. 图6光电耦合器的接线原理. 对于线性模拟电路通道，光电耦合器必须具有线性转换和传输的特性，或者选择匹配灯管，使用互补电路以改善线性度或使用V / F转换，然后再使用数字光电耦合器进行隔离. 电源驱动电路中的光电隔离. 在微计算机控制系统中，大量应用是开关量的控制. 这些开关量通常通过微型计算机的I / O输出，并且I / O的驱动能力受到限制，通常不足以驱动某些点磁. 实现设备需要与驱动接口电路连接. 为了避免微机的干扰，必须采取隔离措施.

如果晶闸管所在的主电路通常是交流强电流电路，则电压较高，电流较大，并且不易直接与微机连接. 光耦合器可用于将微机控制信号与晶闸管触发电路隔离. 电路示例如图7所示. 图7双向晶闸管（晶闸管）在电机控制电路中，还可以使用光耦合器将控制电路与电机高压电路隔离. 电机依靠MOSFET或IGBT功率管提供驱动电流. 功率放大器的开关控制信号和大功率管需要隔离和放大. 在光耦合器隔离级-放大器级-高功率管的连接形式中光电耦合器工作原理图，要求光耦合器具有高输出电压，高速度和高共模抑制能力. 在计算机应用系统中进行长距离隔离传输，因为测控系统和被测设备不可避免地要进行长线传输，信号在传输过程中极易受到干扰，导致失真或失真传输信号；对于通过长电缆相隔很远的设备，接地环路电流通常是由设备之间的接地电位差引起的，从而在电路上产生差模干扰电压. 为了确保长线传输的可靠性，可以使用光电耦合隔离措施来分离两个电路的电气连接，切断可能形成的环路，使其彼此独立，并改善抗干扰能力. 电路系统的性能. 如果传输线较长且现场干扰严重，则可以通过两级光耦合器将长线完全“浮动”，如图8所示. 图8: 长传输线的光耦合器浮动过程“浮动”长线”消除了长线两端之间的公共接地，不仅有效消除了每个电路通过公共接地线的电流产生的相互干扰所产生的噪声电压，而且还有效地解决了长线驱动和阻抗匹配的问题；同时，当受控设备短路时，它也可以保护系统免受损坏.

过零检测电路中的光电隔离过零，即过零检测，是指自动检测交流电压过零点以生成驱动信号，从而使电子开关开始断开在这一刻. 现代过零技术已与光电耦合技术相结合. 图9是可用于单芯片数控交流稳压器的过零检测电路. 图9: 过零检测220V AC电压在受到电阻R1的限制后直接加到两个反并联光电耦合器GD1和GD2的输入端子上. 在交流电源的正半周期和负半周期中，GD1和GD2分别打开，U0输出低电平，并且当交流电源正弦波过零时，GD1和GD2均未打开，而U0输出高电平. 该脉冲信号经反向门整形后，用作单片机的中断请求信号和晶闸管的过零同步信号. 注意事项（1）光电耦合器的输入和输出必须使用单独的电源. 如果两端共享一个电源，则光电耦合器的隔离将毫无意义. （2）使用光电耦合器隔离输入和输出通道时，必须隔离所有信号（包括数字信号，控制信号和状态信号），以便隔离侧之间没有电气连接，否则这种隔离是没有意义的. 常用的光耦合器应用电路光耦合器体积小，使用寿命长，工作温度范围宽，抗干扰性能强. 它无触点，输入和输出完全电气隔离，因此广泛用于各种电子设备. 光耦合器可用于隔离电路，负载接口和各种家用电器. 最常见的应用电路如下所述. 1.组成开关电路. 在图1的电路中，当输入信号ui为低电平时，晶体管V1处于截止状态，光电耦合器B1中发光二极管的电流约为零，输出端子Q11和Q12之间的电阻非常大，相当于开关“关闭”；当ui处于高电平时，v1导通，B1中的发光二极管发光，并且Q11和Q12之间的电阻变小，这等效于开关处于“导通”状态. 由于Ui低且开关未闭合，因此该电路处于高电平导通状态. 类似地，在图2的电路中，当没有信号（Ui为低电平）时，开关导通，因此处于低电平导通状态. 2.组成逻辑电路图3该电路是与门逻辑电路.

逻辑表达式为P = A. B.串联的两个感光管串联连接. 仅当输入逻辑电平A = 1，B = 1，输出P = 1时. 类似地，也可以形成逻辑电路，例如“或门”，“与非门”和“或非门”. 3.隔离耦合电路的组成如图4所示. 这是典型的交流耦合放大器电路. 适当地选择发光电路的限流电阻R1，使B4的电流传输比恒定，可以保证电路的线性放大. 4.高压调节器电路的组成如图5所示. 驱动管需要使用耐压更高的晶体管（图中的驱动管为3DG27）. 当输出电压增加时，V55的偏置电压增加，B5中的发光二极管的正向电流增加，从而感光管之间的电压减小，调节管的偏置电压成为结，内部电阻减小. 增加，从而降低输出电压. 同时保持输出电压稳定. 5.大厅照明的自动控制电路电路如图6所示. A为四组模拟电子开关（S1〜S4）: S1，S2，S3并联（可增加驱动功率和抗干扰性）对于延时电路，当其连接到电源时，双向晶闸管由R4，B6 VT驱动，直接控制大厅照明H；用外部光敏电阻Rl等构成的环境光检测VT S4电路. 当门关闭时光电耦合器工作原理图，安装在门框上的常闭簧片开关KD受门上磁铁的影响，其触点断开，并且S1，S2和S3处于数据打开状态.

晚上，主持人返回家中打开门，磁铁远离KD，并且KD触点闭合. 此时，对9V电源进行整流以通过R1对C1充电，并且C1两端的电压迅速上升至9V. 整流后的电压使B6中的发光管通过S1，S2，S3和R4发光以触发双向晶闸管导通，并且VT也导通. 通过，H点亮以实现自动照明控制. 关门后，磁铁控制KD，触点断开，9V电源停止对C1充电，电路进入延迟状态. C1开始放电R3. 经过一段时间的延迟后，C1两端的电压逐渐降至S1，S2和S3的开启电压（1.5v）以下，S1，S2和S3返回截止状态，导致B6闭合并使VT关. H熄灭，实现了延迟起燃的功能.

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