光耦合器的功用
光耦合器傳輸?shù)?a target="_blank">信號(hào)可以為數(shù)字信號(hào),也可以為模擬信號(hào),僅僅對器件要求不同,故選擇時(shí)應(yīng)針對輸入信號(hào)選擇相應(yīng)的光電耦合器。模擬信號(hào)所用光耦常稱為線性光耦,光電耦合器在傳輸信號(hào)的原理上與隔離變壓器相同,但它體積小,傳輸信號(hào)的頻率高,運(yùn)用方便,光電耦合器一般選用DIP封裝。
用于傳遞模擬信號(hào)的光耦合器的發(fā)光器件為二極管、光接收器為光敏三極管。當(dāng)有電流通過發(fā)光二極管時(shí),便構(gòu)成一個(gè)光源,該光源照射到光敏三極管表面上,使光敏三極管發(fā)作集電極電流,該電流的大小與光照的強(qiáng)弱,亦即流過二極管的正向電流的大小成正比。由于光耦合器的輸入端和輸出端之間通過光信號(hào)來傳輸,因此兩部分之間在電氣上完全隔離,沒有電信號(hào)的反應(yīng)和煩擾,故功用安穩(wěn),抗煩擾才干強(qiáng)。發(fā)光管和光敏管之間的耦合電容?。?pf左右)、耐壓高(2.5KV左右),故共??酥票群芨?。輸入和輸出間的電隔離度取決于兩部分供電電源間的絕緣電阻。此外,因其輸入電阻小(約10Ω),對高內(nèi)阻源的噪聲相當(dāng)于被短接。因此,由光耦合器構(gòu)成的模擬信號(hào)隔離電路具有優(yōu)異的電氣功用。
事實(shí)上,光耦合器是一種由光電流控制的電流轉(zhuǎn)移器件,其輸出特性與普通雙極型晶體管的輸出特性相似,因而可以將其作為普通放大器直接構(gòu)成模擬放大電路,并且輸入與輸出間可實(shí)現(xiàn)電隔離。然而,這類放大電路的工作穩(wěn)定性較差,無實(shí)用價(jià)值。究其原因主要有兩點(diǎn):一是光耦合器的線性工作范圍較窄,且隨溫度變化而變化;二是光耦合器共發(fā)射極電流傳輸系數(shù)β和集電極反向飽和電流ICBO(即暗電流)受溫度變化的影響明顯。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,除應(yīng)選用線性范圍寬、線性度高的光耦合器來實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)隔離外,還必須在電路上采取有效措施,盡量消除溫度變化對放大電路工作狀態(tài)的影響。
從光耦合器的轉(zhuǎn)移特性與溫度的關(guān)系可以看出,若使光耦合器構(gòu)成的模擬隔離電路穩(wěn)定實(shí)用,則應(yīng)盡量消除暗電流(ICBO)的影響,以提高線性度,做到靜態(tài)工作點(diǎn)IFQ隨溫度的變化而自動(dòng)調(diào)整,以使輸出信號(hào)保持對稱性,使輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍隨溫度變化而自動(dòng)變化,以抵消β值隨溫度變化的影響,保證電路工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。
光耦合器的類型
光耦合器有管式、雙列直插式和光導(dǎo)纖維式等封培育形式,其種類達(dá)數(shù)十種。光耦合器的種類達(dá)數(shù)十種,主要有通用型(又分無基極引線和基極引線兩種)、達(dá)林頓型、施密特型、高速型、光集成電路、光纖維、光敏晶閘管型(又分單向晶閘管、雙向晶閘管)、光敏場效應(yīng)管型。此外還有雙通道式(內(nèi)部有兩套對管)、高增益型、交-直流輸入型等等。國外生產(chǎn)廠家有英國ISOCOM公司等,國內(nèi)廠家的蘇州半導(dǎo)體總廠等。
光電耦合器怎么測好壞
可以通過測量電路上內(nèi)部二極管和三極管的正向和反向電阻來為您判斷光電耦合器。較為可靠的檢測方法有以下三種。
A.通過比較法排除可能出現(xiàn)故障的光耦。用萬用表測量其內(nèi)部二極管和晶體管的正負(fù)電阻。將測量值與良好的光電耦合器的相應(yīng)腳進(jìn)行比較。如果電阻差很大,光耦合器就會(huì)損壞。
B.以EL817光電耦合器檢測為例,說明了數(shù)字萬用表的檢測方法。
檢測電路如圖1所示。在檢測過程中,光電耦合器內(nèi)部二極管的+端{(lán)1}腳和-端{(lán)2}腳分別插入到數(shù)字萬用表的HFE C和E插孔中。此時(shí),數(shù)字萬用表應(yīng)放置在NPN塊中。然后,光電耦合器內(nèi)光電晶體管C{5}腳與指針萬用表的黑色筆連接,e{4}腳與紅色筆連接,指針萬用表移位至RX1k塊。這樣,光耦合器就可以通過指針式萬用表的偏轉(zhuǎn)角度來判斷,這實(shí)際上就是光電流的變化。指針偏右越大,光電耦合器的光電轉(zhuǎn)換效率越高,即透過率越高,反之越低;如果指針不移動(dòng),光耦合器就會(huì)損壞。
C.光電效應(yīng)判斷方法仍以EL817光耦合器檢測為例,檢測電路如圖2所示。萬用表放置在RX1k電阻塊中,兩支筆分別連接到光耦合器的輸出{4}和{5}英尺。然后,將1.5V電池與50-100Omega電阻串聯(lián)后,電池的正負(fù)極連接到EL817的{1}英尺,負(fù)極連接到{2}英尺,或正極和負(fù)極分別連接到{1}英尺和{2}英尺。如果指針振蕩,光耦合器是好的。如果不振蕩,則光耦損壞。萬用表指針擺動(dòng)偏轉(zhuǎn)角越大,光電轉(zhuǎn)換靈敏度越高。
你可以用兩個(gè)萬用表來測量它。該光電耦合器由發(fā)光二極管和光電晶體管封裝組成。例如,光電耦合器4N25采用DIP-6封裝,具有六個(gè)引腳。所述腳分別為陽極和陰極,所述腳為空腳,所述腳分別為晶體管的e電極、C電極和B電極。過去,在使用萬用表測量光電耦合器時(shí),只對發(fā)光二極管和光電晶體管分別進(jìn)行檢測和判斷,而對光電耦合器的傳輸性能卻沒有作出判斷。