220v接光耦驱动继电器原理图浅谈光耦驱动电路

2021-12-12 00:11分类：电子元器件阅读：

　　文中主要是有关光电耦合器的有关详细介绍，并主要对光电耦合器的光耦电路开展了详细的论述。

　　光电耦合器

　　光耦合器（opticalcoupler equipment，英文简写为OCEP）亦称光学隔离器或光耦合器，通称光电耦合器。它是以光为载体来传递信号的元器件，一般把闪光器（红外感应发光二极管LED）与受光器（感光半导体材料管）封裝在同一列管式内。当键入端加信号时发亮器发送光源，受光器接收光源以后就发生光电流，从輸出端排出，进而达到了“电—光—电”变换。以光为载体把键入端数据信号藕合到輸出端光耦合器，因为它具备体型小、使用寿命长、无触点开关，抗干扰性强，輸出和键入中间绝缘层，单边传送数据信号等优势，在模拟电路上得到普遍的运用。

　　典型性运用

　　作为固态汽车继电器

　　选用光耦合器作固态汽车继电器具备体型小、藕合紧密、推动效率小、速度快、操作温度区域宽等优势。图3所显示是一个光耦合器作为固态汽车继电器的具体原理图，它的左半一部分电源电路可用以将导入的电子信号Vi变为光耦合器内发光二极管发亮的光信号灯不亮；而右半部一部分电源电路则根据光耦合器内的光敏三极管再将光信号灯不亮转变成电子信号，因此这也是一种很好的光电与光学协同变换元器件。光耦合器的电流量传送之比20%，抗压为150V，工作电压在8～20mA中间。在具体应用中，因为它沒有一般电磁继电器普遍的具体触点，因而不会有接触不良现象和燃弧点火等状况，也不会因受外力作用或机械设备冲击性而造成错误操作。因此，它的特性非常靠谱，工作中十分平稳。

　　在电話保安人员设备中运用

　　为了更好地避免电話路线被并机窃用或话机失窃用语音通话，能够运用光耦合器设计制作一个简易适用的电話保安人员电源电路，由VD1～VD4构成旋光性变换电源电路。因为在将本保护器连接电話路线里时，不用分辨电話路线意见反馈工作电压的旋光性，因而，应用该保护器能够给安裝产生较大的便捷。

　　替代音频变压器

　　在线性电路中，二级放大仪中间常见音频变压器作藕合。这类藕合的不足之处是会在变压器线圈剧中耗损掉一部分输出功率，并有可能导致一些失帧。而假如采用光耦合器来替代音频变压器就可以摆脱以上那些缺陷。当输进数据信号Vi经三极管BG1、BG2前面变大以后，推动光耦合器左侧的LED发亮，并被右侧的感光管所有消化吸收并转变成电子信号，此讯号经后续电源电路BG3变大，并由该管的发射极根据电力电容器C3后輸出一个无失确实变大数据信号V0。因为该电源电路将前后左右二级放大仪中间彻底防护，因此避免了地环城路很有可能造成的影响。与此同时因为该电源电路还具备消噪作用，因而规避了讯号的失帧。全部线路的总增益值有望做到20dB之上，网络带宽约120kHz。

　　在时序逻辑电路上的运用

　　光耦合器能够组成各种各样时序逻辑电路，因为光耦合器的抗干扰能和防护性能提升晶体三极管好，因而，由它组成的时序逻辑电路更靠谱。

　　做为固态电源开关运用

　　在电路中，通常需要控制回路和按钮中间要有有效的电防护，针对一般的开关元件而言是难以保证的，但用光耦合器却比较容易完成。

　　在开启电源电路上的运用

　　将光耦合器用以双稳态輸出电源电路，因为能够把发光二极管各自串入两管发射极控制回路，可合理地处理輸出与负荷防护地难题。

　　单脉冲运算放大器中的运用

　　光耦合器运用于数字电路设计，能够将脉冲开展变大。

　　在线性电路上的运用

　　线形光耦合器运用于线性电路中，具备较堡垒线性及其良好地电防护特性。

　　独特场所的运用

　　光耦合器还可使用于超高压操纵，替代变电器，替代接触点汽车继电器及其用以A/D电源电路等各种场所。

　　220v接光电耦合器推动继电器原理图

　　注：

　　1U1-1脚能接12V，也能接5V，1U1通断，1Q1通断，1Q1-3=0V，电磁线圈两电压为11.7V.

　　1U1-1脚不接或接地装置，1U1堵塞，1Q1截至，1Q1-3=11.9V，电磁线圈两电压为0V。

　　 220v接光耦驱动继电器原理图浅谈光耦驱动电路

　　注：

　　“DYD_CPU_OUT”联接LPC2367，輸出高低电频，上拉电阻，1U4堵塞，1Q7堵塞，UCE=12V，1Q7-3=12V，电磁线圈两电压为0V。

　　DYD_CPU_OUT”为低电频，1U4通断，U43=1V，U3=11V，UCE=0V，1Q1-3=0V，电磁线圈两电压为11.7V。之上两图是低电频也就能。

　　这二种适用CPU复位时，GPIO口为上拉电阻的状况，不然复位会产生错误操作。

　　 220v接光耦驱动继电器原理图浅谈光耦驱动电路

　　“DYD_CPU_OUT”联接LPC2367，輸出高低电频，低电频，1U4堵塞，1Q7堵塞，UCE=12V，1Q7-3=12V，电磁线圈两电压为0V。

　　“DYD_CPU_OUT”为上拉电阻，1U4通断，U43=1V，U3=11V，UCE=0V，1Q1-3=0V，电磁线圈两电压为11.7V。此图是上拉电阻也就能。汽车继电器的常闭点接负荷。

　　第2和第3图中的1R16换为510欧，1R7换为1K，不然会出现通电一瞬间，上拉电阻影响。尤其是第3图，上拉电阻也就能。

　　光电耦合器光耦电路运用

　　光电耦合器在线路中的首要功效便是完成光电转换、完成防护，防止键入、輸出中间产生相互之间影响的状况。在不一样的开关电源电路设计过程中，光耦的作用也是各有不同，与TL431融合应用，是开关电源电路业内降低调节成本费最好是的方式。

　　一、光电耦合器的主要参数

　　图 1中的光电耦合器内部构造由基本上的三部份构成：发光二级管、透光性电缆护套、光学三极管。根据发光二极管发亮，透过电缆护套到光电转换三极管，完成电流量的传送、防护特点。

　　 220v接光耦驱动继电器原理图浅谈光耦驱动电路

　　从图 1能够看得出，光电耦合器的性能参数有：

　　1、电流量传送比CTR：，发光二极管的工作电流和光敏三极管的交流电比的极小值。

　　2、绝缘层抗压（透光性电缆护套）：指光电耦合器维护有关电源电路及本身免遭髙压造成的物理学毁坏工作能力。

　　3、 LED的工作电压IF：选用效率高的LED和功率放大的接受放大仪，能够减少工作电压的IF，与此同时较小的IF电流量能够减少系统软件的功能损耗，而且减少LED的衰减系数，给予系统软件长时间的稳定性。

　　4、共模抑制比VCM：指在每微秒光电耦合器能允许的较大共模电压升高、下降率。这一主要参数关键在工业生产电动机运用中尤为重要。比如电动机的运行或是制动系统全过程上都会产生很大的共模噪音。

　　二、光电耦合器在开关电源电路中的运用

　　光电耦合器的特性：具备数据信号单边传送性，进而完成键入端与輸出端电气隔离，即：輸出数据信号对键入端无危害，具备抗干扰性强、工作中特点平稳、可靠性高、传送高效率高优势，一般被运用与开关电源电路控制电路中。

　　光电耦合器在开关电源电路中的常见运用基本原理：从輸出端取样，获得偏差数据信号，随后把数据信号根据变换、防护传送到键入端IC的PWM控制板，根据调整PWMpwm占空比的尺寸，完成高精密稳压管輸出。

　　 220v接光耦驱动继电器原理图浅谈光耦驱动电路

　　光电耦合器与TL431的搭配应用，组成非常简单的开关电源电路控制电路（意见反馈控制回路），完成稳压管輸出，如图所示 2所显示，Vs为输出电压Vo分压电路后的保证给TL431误差放大器正相反端取样型号规格，该取样数据信号Vs根据光电耦合器二极管、TL431、电阻器R1变换为电流量数据信号IF，随后传送到光电耦合器輸出端，产生偏差数据信号Vea，与PWM控制板的三角波Vt开展较为，获得矩形脉冲（具备一定pwm占空比的PWM信号Vb），随后调整输出功率级元器件的通断、截止时间，做到平稳导出的目地。

　　三、光电耦合器与TL431组成的意见反馈环城路

　　意见反馈环城路的稳定对开关电源电路而言是十分关键的，要是没有充分的相位差容量和增益值容量，开关电源的动态性特点便会下降或立即造成輸出震荡，使商品毁坏或是减少使用期限。

　　在设计方案开关电源电路控制电路时，要考虑到意见反馈环城路的可靠性，使其具备负的反馈特点：为了更好地使设备能工作中在最严酷的情形时，仍长期保持，基础理论最少必须45°的相位差容量。

　　图 2白框的元器件因素就组成一个具备2型赔偿的意见反馈环城路。TL431是开关电源电路次级线圈意见反馈最常见的标准和误差放大器件，其供电系统形式差异对它的开环传递函数有较大的危害。在产品研发设计，技术工程师一般都是会依靠环城路测试设备，调节环城路的可靠性，减少商品的开发进度，提升企业产品的可靠性、稳定性。

　　四、光电耦合器的挑选关键点

　　光电耦合器在开关电源电路中的使用主要是给予初中级键入与次级线圈輸出间的电气隔离、与TL431组成的反馈调节环城路，因此在电路原理时，务必遵循以下标准：

　　1、依据商品键入、輸出间的防护抗压，挑选合乎中国、国际性有关防护击穿电压规范的光电耦合器;

　　2、电流量传送比（CTR）的满意范畴是50%～200%。这主要是因为当CTR过钟头，光电耦合器中的LED必须很大的工作中电流量，这会扩大光电耦合器的功能损耗;当CTR过大时，在电源电路运行或是负荷突然变化时，有可能危害一切正常輸出;

　　3、首先选择线性光耦，由于CTR值在一定的范畴内，具备不错的线形调节。