光耦的分類
光電耦合器分為兩種:一種為非線性光耦,另一種為線性光耦。非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的,這類光耦適合于開關(guān)信號(hào)的傳輸,不適合于傳輸模擬量。常用的4N系列光耦屬于非線性光耦。
線性光耦的電流傳輸特性曲線接近直線,并且小信號(hào)時(shí)性能較好,能以線性特性進(jìn)行隔離控制。常用的線性光耦是PC817A—C系列。
開關(guān)電源中常用的光耦是線性光耦。如果使用非線性光耦,有可能使振蕩波形變壞,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)寄生振蕩,使數(shù)千赫的振蕩頻率被數(shù)十到數(shù)百赫的低頻振蕩依次為號(hào)調(diào)制。由此產(chǎn)生的后果是對(duì)彩電,彩顯,VCD,DCD等等,將在圖像畫面上產(chǎn)生干擾。同時(shí)電源帶負(fù)載能力下降。在彩電,顯示器等開關(guān)電源維修中如果光耦損壞,一定要用線性光耦代換。常用的4腳線性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六腳線性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不適合用于開關(guān)電源中的,因?yàn)檫@4種光耦均屬于非線性光耦。
由于光電耦合器的品種和類型非常多,在光電子DATA手冊(cè)中,其型號(hào)超過(guò)上千種,通常可以按以下方法進(jìn)行分類:
?、虐垂饴窂椒郑煞譃橥夤饴饭怆婑詈掀鳎ㄓ址Q光電斷續(xù)檢測(cè)器)和內(nèi)光路光電耦合器。外光路光電耦合器又分為透過(guò)型和反射型光電耦合器。
?、瓢摧敵鲂问椒?,可分為:
a、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。
b、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。
c、達(dá)林頓三極管輸出型,其中包括交流輸入型,直流輸入型。
d、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。
e、低導(dǎo)通輸出型(輸出低電平毫伏數(shù)量級(jí))。
f、光開關(guān)輸出型(導(dǎo)通電阻小于10Ω)。
h, 光敏電阻型(通過(guò)光,控制輸出電阻, 輸出電阻可以雙向, 可以交流, 改變了PC817之類只能一個(gè)方向的不便, 純電阻材料, 無(wú)極性輸出, 如LCR-0202)
光耦的工作特性
1、共模抑制比很高
在光電耦合器內(nèi)部,由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很小(2pF以內(nèi))所以共模輸入電壓通過(guò)極間耦合電容對(duì)輸出電流的影響很小,因而共模抑制比很高。
2、輸出特性
光電耦合器的輸出特性是指在一定的發(fā)光電流IF下,光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關(guān)系,當(dāng)IF=0時(shí),發(fā)光二極管不發(fā)光,此時(shí)的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流,一般很小。當(dāng)IF》0時(shí),在一定的IF作用下,所對(duì)應(yīng)的IC基本上與VCE無(wú)關(guān)。IC與IF之間的變化成線性關(guān)系,用半導(dǎo)體管特性圖示儀測(cè)出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。
3、光電耦合器可作為線性耦合器使用
在發(fā)光二極管上提供一個(gè)偏置電流,再把信號(hào)電壓通過(guò)電阻耦合到發(fā)光二極管上,這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號(hào),其輸出電流將隨輸入的信號(hào)電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開關(guān)狀態(tài),傳輸脈沖信號(hào)。在傳輸脈沖信號(hào)時(shí),輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間存在一定的延遲時(shí)間,不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時(shí)間相差很大。