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光耦合器的类型及性能特点

2022-02-24 09:22分类:电子元器件 阅读:

 

1 光耦合器的类别及功能特性
1.1 光耦合器的种类
光耦合器有调心轴承直插入式、列管式、光导式等多种多样封装类型,其类型达数十种。光耦合器的归类及內部电源电路如图所示1所显示。图上是8种常见设备的型号规格:(a)通用性(无基极导线);(b)通用性(有基极导线);(c)达林顿管型;(d)快速型;(e)光集成电路芯片;(f)光纤线型;(g)感光可控硅型;(h)感光场效管型。

1.2 光耦合器的使用性能特性
光耦合器的具体优势是单边传送数据信号,键入端与輸出端彻底达到了电气隔离,抗干扰性强,使用期限长,传送高效率。它普遍用以脉冲信号变换、数据信号防护、级间防护 、电路、长距离数据信号传送、单脉冲变大、中间继电器(SSR)、仪表设备、通讯设备及微型机插口中。在片式开关电源电路中,运用线形光耦合器可组成光电耦合器集成运放电路,根据调整操纵端电流量来转变pwm占空比,做到高精密稳压管目地。


1.3 光耦合器的性能参数

关键有发光二极管正方向损耗VF、正方向电流量IF、电流量传送比CTR、键入级与輸出级中间的接地电阻、集电结-发射极反方向击穿电压V(BR)CEO、集电结-发射极饱和状态损耗VCE(sat)。除此之外,在传送模拟信号时还需考虑到增益值、上升幅度、时间延迟和储存時间等主要参数。

常见主要参数:
正方向损耗VF:二极管根据的正面电流量为标准值时,正负中间所造成的电流。
正方向电流量IF:在被测管两边加一定的顺向工作电压时二极管中穿过的电流量。
反方向电流量IR:在被测管两边加要求反方向工作标准电压VR时,二极管中穿过的电流量。
反方向击穿电压VBR::被测管根据的方向电流量IR为标准值时,在磁极间所造成的电流。
结电容CJ:在要求偏压下,被测管两边的电容器值。
反方向击穿电压V(BR)CEO:发光二极管引路,集电结电流量IC为标准值,集电结与发送集间的电流。
輸出饱和状态损耗VCE(sat):发光二极管工作中电流量IF和集电结电流量IC为标准值时,并维持IC/IF≤CTRmin时(CTRmin在被测管技术性标准中要求)集电结与发射极相互间的电流。
反方向截至电流量ICEO:发光二极管引路,集电结至发射极间的工作电压为标准值时,穿过集电结的工作电流为反方向截至电流量。
电流量传送比CTR:输出管的工作标准电压为标准值时,輸出电流量和发光二极管正方向电流量之之比电流量传送比CTR。
单脉冲增益值tr、上升幅度tf:光耦合器在要求工作中情况下,发光二极管键入要求电流量IFP的脉冲信号波,輸出端管则导出相对应的脉冲信号波,从輸出脉冲前沿力度的10%到90%,所需的时间为单脉冲增益值tr。从輸出脉冲后沿力度的90%到10%,所需的时间为单脉冲上升幅度tf。
传送时间延迟tPHL、tPLH:光耦合器在要求工作中情况下,发光二极管键入要求电流量IFP的脉冲信号波,輸出端管则导出相对应的脉冲信号波,从键入脉冲前沿力度的50%到輸出单脉冲脉冲信号降低到1.5V时需需的时间为传送时间延迟tPHL。从键入脉冲后沿力度的50%到輸出单脉冲脉冲信号升高到1.5V时需需的时间为传送时间延迟tPLH。
入出间防护电容器CIO:光耦合器件键入端和輸出端中间的电容器值。
入出间防护电阻器RIO:半导体材料光耦合器键入端和輸出端中间的接地电阻值。
入出间防护工作电压VIO:光耦合器键入端和輸出端中间绝缘层抗压值。?
电流量传送比为光耦合器的主要主要参数,一般用直流电流传送比以表明。当输出电压维持稳定时,它相当于直流电輸出电流量IC与直流电键入电流量IF的百分数。

选用一只光敏三极管的光耦合器,CTR的范畴大多数为20%~300%(如4N35),而PC817则为80%~160%,达林顿管型光耦合器(如4N30)可以达到100%~5000%。这说明欲得到相同的输入输出电流量,后面一种只需较小的键入电流量。因而,CTR主要参数与晶体三极管的hFE有某类共同之处。线形光耦合器与一般光耦合器典型性的CTR-IF特点曲线图,各自如图2中的斜线和虚线所显示。

图一 最常见的光耦合器之內部框架图 三极管接受型 4脚封裝

图二 光耦合器之內部框架图 三极管接受型 6脚封裝

图三 光耦合器之內部框架图 双发光二极管键入 三极管接受型 4脚封裝

图四 光耦合器之內部框架图 晶闸管接受型 8脚封裝

图五 光耦合器之內部框架图 双二极管接受型 6脚封裝

一般光耦合器的CTR-IF特点曲线图呈离散系统,在IF较钟头的非线性失真尤其比较严重,因而它不宜传送脉冲信号。线形光耦合器的CTR-IF特点曲线图具备优良的线性,特别是在传送小数据信号时,其交流电路传送比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很贴近于直流电流传送比CTR值。因而,它合适传送仿真模拟工作电压或电流量数据信号,能使輸出与键入中间呈线性相关。这也是其关键特点。

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