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教你全面认识光电耦合器

2022-04-16 15:49分类:电子元器件 阅读:

 

光耦合器(通称光电耦合器)是一种以光做为媒体、把键入端电子信号藕合到輸出端去的新式半导体材料“电—光—电”变换元器件。换句话说讲,它具备把电子器件数据信号变换变成相对应变化趋势的电子光学数据信号、随后又再次变换变成变化趋势同样的信号的单边传送作用,而且可以高效地防护噪音和抑止影响,完成键入与输入输出中间的绝缘。这类数据信号传送方法是全部选用变电器和电磁继电器作防护来开展数据信号传输的一般解决方法所无法对比的。


图1 光耦合器组成图

光耦合器的特点是单边传送数据信号、键入端与輸出端在电气设备上彻底防护、輸出数据信号对键入端无危害、抗干扰性强、工作中平稳、无触点开关、体型小、使用期限长、传送高效率高,因此在防护电源电路、电路、AD转换、时序逻辑电路、过电流保护、中长线传送、髙压操纵及脉冲信号配对等线路中取得了更加普遍的运用。现阶段,光耦合器已發展成为了类型数最多、主要用途最广泛的半导体材料之一。

1.构造及特性

光耦合器由拼装在同一密闭式外壳内的半导体材料发灯源跟光信号接收器两部份构成,其构造如图所示1(a)所显示。发灯源多见发光二极管,光信号接收器能够是感光晶体三极管,还可以是感光场效管、感光可控硅和感光集成电路芯片等。发灯源跟光信号接收器彼此之间相对性并且用全透明绝缘层材料防护,发灯源引出来的引脚为键入端,光信号接收器引出来的引脚为輸出端。当依照图1(b)所显示,在键入端再加上电子信号时,发光二极管发亮,与之相对性应的光信号接收器因为感光效用而造成光电流,并由輸出端輸出,进而完成了以“光”为传播媒介的电子信号单边传送,而元器件的填写和輸出两边在电气设备上是彻底维持绝缘层的。

光耦合器的主要特点是:键入和輸出端中间绝缘层,其接地电阻一般都超过1010Ω,抗压一般可超出1.5kV,有的以至于还可以做到10kV之上;因为“光”传送的不可逆性,因此数据信号从灯源传送到光信号接收器时不可能发生意见反馈状况,其輸出数据信号也不会危害键入端。除此之外,光耦合器可以有效地抑止影响并清除噪音,其处理速度快(稳态值一般在微秒乃至毫微秒级)、无触点开关、使用寿命长、体型小、抗冲击、非常容易和时序逻辑电路相互配合,这促使它的使用很普遍。比如,在电子计算机多位通讯及及时操纵中做为数据信号防护的插口元器件,能够大大增加其工作中之稳定性;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感恩回馈电源电路,根据调整操纵端电流量来转变pwm占空比,做到高精密稳压管的目地。

2.外观设计和类型

光耦合器的封装类型可分成同轴线型、调心轴承直插型、TO封裝型、扁平封装型、贴片式封裝型、光纤传输激光焊接型等。但电子爱好者在制做或修理时常常采用的封装类型基本上全是塑胶调心轴承直插型、扁平封装型和贴片式封裝型3类别,脚位有4、6、8、12、16、24脚等多种多样,图2所显示是两者的商品外观设计图。

图2 光耦合器商品外观设计图

光耦合器的类型较多,假如依照輸出方式不一样来区划,关键有光敏二极管型、通用性(即光敏三极管型,又分无基极导线和有基极导线二种)、达林顿管(复合型三极管)型、双重对称性型、快速型、光敏二极管型、光电管型、感光场效管型、感光可控硅型(又分单边可控硅和双向晶闸管二种)、光集成电路芯片型等。

光耦合器按传送数据信号不一样,可分成离散系统(数字型)光耦合器和线形(仿真模拟型)光耦合器两类。按传送数据信号的效率不一样,可分成低速档光耦合器(光敏三极管、光电管等輸出型)和快速光耦合器(光敏二极管带信号分析电源电路或是感光集成电路芯片輸出型)。按防护特点不一样,可分成一般防护光耦合器(一般电子光学绝缘胶打胶小于5kV、气体封小于2kV)和髙压防护光耦合器(可分成10kV、20kV、30kV等)。按传送数据信号安全通道数不一样,可分成多通道、双通道内存和多路光耦合器。

3. 基本参数

光耦合器的键入特点便是內部发亮器(多见发光二极管)的特点,频率特性在于內部光信号接收器。此外,也有表现总体特性的电流量传送比CTR、键入与输入输出中间的接地电阻RISO等主要参数。在传送模拟信号时,也有单脉冲增益值、上升幅度、时间延迟等主要参数;在传送沟通交流数据信号时,还需要考虑到频率特点等主要参数。

图3 光耦合器脚位排列标准

4. 型号规格与脚位的鉴别

电子发烧友常常碰见的光耦合器虽然外观设计大部分全是调心轴承4脚、6脚、8脚……塑胶封裝,但因为型号规格的取名各厂商不统一,可以说五花八门,没有规律性可寻,并且从型号规格上边一般是看不出来相关内部构造和主要技术参数等消息的。要想要知道某一型号规格商品的结构特点和相关主要参数等,就只有查询生产厂家使用说明或网上检索有关的技术参数指南(http://www.tosharp.cn)。

常见光耦合器的脚位排列标准如图所示3所显示。这跟一般集成电路芯片完全一致,即:将设备的引脚面房屋朝向杂志期刊,从墙顶(有字面上)的半圆形凹形槽、圆形凹口(色点)或圆弧标识处的脚位逐渐,按反方向(即图上箭头符号)方位记数,先后为1、2、3、4脚……假如旋转回来从反面看(例如在印刷电路板的电焊焊接表面看),即引脚面正对自身、有字面上房屋朝向杂志期刊,则应按顺时针记数。

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