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光耦合器

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  • 發(fā)布時間:2017/9/28 16:37:59
  • 作者:hb_yinhe
定義
光耦合器(opticalcoupler,英文縮寫為OC),又稱光電隔離器或光電耦合器,簡稱光耦,是以光為媒介來傳輸電信號的器件。當(dāng)輸入端加電信號時發(fā)光器發(fā)出光線,受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流,從輸出端流出,從而實現(xiàn)了“電—光—電”轉(zhuǎn)換。
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光耦的工作原理

  光耦合器般由三部分組成:光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管(LED),使之發(fā)出定波長的光穿過透光絕緣層,被光探測器接收而產(chǎn)生光電流,再過進(jìn)步放大后輸出。這就完成了電光電的轉(zhuǎn)換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn),因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件,因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。

光耦合器原理圖

光耦合器原理圖

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光耦的主要作用

01按封裝形式

  可分為同軸型,雙列直插型,TO封裝型,扁平封裝型,貼片封裝型,以及光纖傳輸型等。

02按光路徑分

  可分為外光路光電耦合器(又稱光電斷續(xù)檢測器)和內(nèi)光路光電耦合器。外光路光電耦合器又分為透過型和反射型光電耦合器。

03按輸出形式分

  ● NPN三極管輸出型,其中包括交流輸入型,直流輸入型,互補(bǔ)輸出型等。

  ● 光敏器件輸出型,其中包括光敏二極管輸出型,光敏三極管輸出型,光電池輸出型,光可控硅輸出型等。

  ● 邏輯門電路輸出型,其中包括門電路輸出型,施密特觸發(fā)輸出型,三態(tài)門電路輸出型等。

  ● 達(dá)林頓三極管輸出型,其中包括交流輸入型,直流輸入型。

  ● 低導(dǎo)通輸出型(輸出低電平毫伏數(shù)量級)。

  ● 功率輸出型(IGBT/MOSFET等輸出)。

  ● 光開關(guān)輸出型(導(dǎo)通電阻小余10Ω)。

04按速度分

  可分為低速光電耦合器(光敏三極管、光電池等輸出型)和高速光電耦合器(光敏二極管帶信號處理電路或者光敏集成電路輸出型)。

05按傳輸信號分

  可分為數(shù)字型光電耦合器(OC門輸出型,圖騰柱輸出型及三態(tài)門電路輸出型等)和線性光電耦合器(可分為低漂移型,高線性型,寬帶型,單電源型,雙電源型等)。

06按隔離特性分

  可分為普通隔離光電耦合器(一般光學(xué)膠灌封低于5000V,空封低于2000V)和高壓隔離光電耦合器(可分為10kV,20kV,30kV等)。

07按工作電壓分

  可分為低電源電壓型光電耦合器(一般5~15V)和高電源電壓型光電耦合器(一般大于30V)。

08按通道分

  可分為單通道,雙通道和多通道光電耦合器。

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光耦的主要應(yīng)用

01在邏輯電路上的應(yīng)用

  光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路,由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好,因此,由它構(gòu)成的邏輯電路更可靠。

02作為固體開關(guān)應(yīng)用

  在開關(guān)電路中,往往要求控制電路和開關(guān)之間要有很好的電隔離,對于一般的電子開關(guān)來說是很難做到的,但用光電耦合器卻很容易實現(xiàn)。

03在觸發(fā)電路上的應(yīng)用

  將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路,由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路,可有效地解決輸出與負(fù)載隔離地問題。

04在脈沖放大電路中的應(yīng)用

  光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路,可以將脈沖信號進(jìn)行放大。

05在線性電路上的應(yīng)用

  線性光電耦合器應(yīng)用于線性電路中,具有較高地線性度以及優(yōu)良地電隔離性能。

06特殊場合的應(yīng)用

  光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制,取代變壓器,代替觸點(diǎn)繼電器以及用于A/D電路等多種場合。


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