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光电耦合器的使用常识和简易测试方法

2022-04-29 08:25分类:电子元器件 阅读:

 

因为光耦合器的构成方法各有不同,因此 在检验时要对于不一样的结构特点,采用不一样的检查方式。比如,在检验一般光耦合器的键入端时,一般均参考红外线发光二极管的检查办法开展。针对光敏三极管輸出型的光耦合器,检验輸出端时应参考光敏三极管的检查办法开展。

1.数字万用表测定法。

这儿以MF50型指南针数字万用表和4脚PC817型光耦合器为例子,表明实际检验方式:最先,依照图1(a)所显示,将指南针数字万用表放置“R&TImes;100”(或“R&TImes;1k”)电阻拦,红、黑直流电流表各自接光耦合器键入端发光二极管的2个脚位。假如有一次表杆指数值为无穷,但红、黑直流电流表交换后有好几千至十好几千欧母的阻值,则此刻黑直流电流表所接的脚位即是发光二极管的正级,红直流电流表所接的脚位为发光二极管的负级。

随后,依照图1(b)所显示,在光耦合器键入端连接正方向工作电压,将指南针数字万用表依然放置“R&TImes;100”电阻拦,红、黑直流电流表各自接光耦合器輸出端2个脚位。假如有一次表杆指数值为无穷(或阻值很大),但红、黑直流电流表交换后却有不大的阻值(<100Ω),则此刻黑直流电流表所接的脚位即是內部NPN型光敏三极管的集电结c、红直流电流表所接的脚位为发射极e。当断开键入摆正向工作电压时,光敏三极管应截至,数字万用表指数值应是无穷。那样,不但明确了4脚光耦合器 PC817的脚位排序,并且还检查出它的光传递特点一切正常。假如检验时数字万用表表针自始至终不晃动,则表明光耦合器损坏。

图1 光耦合器的检验

必须表明的是:光耦合器中常见红外线发光二极管的正指导通工作电压较一般发光二极管要低,一般在1.3V下列,因此可以用指南针数字万用表的“R&TImes;100”电阻拦立即精确测量,而且图 1(b)中的充电电池G工作电压取1.5V(用1节五号电池)就可以。还可以用图1(a)所显示的数字万用表布线立即替代图1(b)所显示的键入端所接正方向工作电压(即电阻R和充电电池G),使精确测量更便捷,只不过是必须提升一块数字万用表。

对于多路光耦合器的检验,应最先将全部发光二极管的引脚辨别出去,随后再明确相应的光敏三极管的引脚。针对在路线的光耦合器,最好是的检查方式是“比较分析法”,即拆下来猜疑不正常的光耦合器,用万用表测量其內部二极管、三极管的正面和反方向阻值,并与好的同样型号光耦合器相匹配脚的检测值实现较为,若电阻值相距很大,则表明被测光耦合器损坏。

2.鉴别器测定法。

小编很多年前曾依据光耦合器的基本原理,制作了一个可以迅速分辨光耦合器优劣的精巧鉴别器,其电源电路如图2所显示。当将光耦合器的键入、輸出脚位分辨旋光性后恰当插进鉴别器的4个相对应插口内时,假如发光二极管VD1、VD2同歩闪动发亮,则证实光耦合器完好无损。假如VD1不闪动发亮,则表明光耦合器內部发光二极管已引路;假如VD1闪动发亮,但VD2没亮或稳定发亮,表明光耦合器內部并不是发光二极管无效便是感光晶体三极管已引路或穿透毁坏。

图2 光耦合器鉴别器原理图

图3 自做光耦合器

制做时,VD1用鲜红色闪动发光二极管,VD2用翠绿色一般发光二极管。R用RTX-1/8W型高压瓷片电容器。4个引脚插口可以用0.4mm~0.6mm的裸铜线,在一枚2号订书针上密绕十几圈,并在尾部空出长短超过3cm的电焊焊接导线(应套上绝缘套管),随后源自而成。G用4节5号干电池串联(6V)而成,如用4F20-6V型层叠电池会更便捷。全部电源电路可装焊在一个容积适宜的塑胶小盒内,控制面板打孔外伸2个发光二极管的管帽和4个插口。留意:键入和輸出插口的间隔不必高于1cm,各插口外伸的导线长短不必低于2cm,有利于灵便交换部位,以满足差异规格和管脚排序的光耦合器检验。本设备不设电源总开关,用毕拔出光耦合器,开关电源即被全自动断开。

应用基本常识
1.光耦合器的品类和种类多种多样,在具体运用时要依据不一样的电源电路挑选不一样种类的光耦合器。比如,键入一部分有两个“背靠背”发光二极管的光耦合器,合适运用于沟通交流键入的场所;选用达林顿管輸出结构特征的光耦合器,合适运用于輸出很大工作电流的场所;輸出由光开启双向晶闸管构成的光耦合器,合适用于推动沟通交流负荷。
2. 光耦合器的封装类型与内部构造、电源电路作用根本是两码事。外观设计一样的光耦合器,作用很有可能彻底不一样;作用一致的电源电路还可以用不一样的封裝。因此采用或代用光耦合器时,只有以它的型号规格为依据。此外,光耦合器立即用以防护传送模拟量输入时,务必要考虑到它的输入输出端离散系统难题。用以防护传送数据量时,要考虑到它的响应时间难题。假如对輸出有输出功率规定,还得考虑到输出功率接口设计难题。
3. 光耦合器就频率特性来讲,有离散系统(数字型)光耦合器和线形(仿真模拟型)光耦合器二种。离散系统光耦合器的电流量传送特点曲线图是离散系统的,这产品合适于电源开关数据信号的传送,不宜于传送模拟量输入。线形光耦合器的电流量传送特点曲线图贴近平行线,而且小数据信号时特性不错,能以线形特点开展防护操纵。彩色电视、显示屏等的电源中较常用的光耦合器为线形商品,假如换为离散系统商品,就会有也许使震荡波型受到影响,比较严重时发生寄生振荡,对图象界面等造成影响,与此同时使开关电源带负荷工作能力降低。因而,在维修家电商品的开关电源电路时,假如发觉光耦合器毁坏,一定记着要用线形光耦合器去代用。常见的4脚线形光耦合器有 PC817A~C、PC111、TLP521等,6脚线形光耦合器有LP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。电子爱好者十分了解的4N××系列产品(如4N25、4N26、4N35、4N36等)光耦合器,关键用来传送模拟信号(高、低电频),归属于离散系统光耦合器,其线性差,是不宜用以开关电源电路中的。
4. 光耦合器“防护”功效的创建必须达到一定的外界标准:最先,在光耦合器的导入部份和輸出一部分需要各自使用单独的开关电源,若两边同用一个开关电源,则光耦合器的隔离作用将失去了实际意义;次之,当用光耦合器来防护键入、輸出安全通道时,务必对任何的数据信号(包含多位量数据信号、操纵量数据信号、情况数据信号)所有防护,促使被防护的两侧沒有一切电气设备上的联络,不然这类防护也是没有意义的。
5. 光耦合器的键入端脚位全是制定在封裝的某一边上的,而輸出端脚位则是封裝在相应的此外一边上的。这类构造可确保前后左右级间接地电阻达到 109~1013欧母,并有益于提升防护电流电压的最高很有可能值,便捷电源电路的安裝。但在多路光耦合器中,虽然各键入端与輸出端中间的防护工作电压值较高(一般 ≥1.5kV),可是在邻近安全通道中间所产生的电势差却肯定不允许超出500V。此外,光耦合器的键入端发灯源多见红外线发光二极管,它的逆向击穿电压一般都很低,有的仅3V,在运用时必需留意键入端不可以接错。为了更好地避免红外线发光二极管因反压过高而穿透,可在其导入端反方向串联上一个维护二极管。
6. 一般多通道光敏三极管型光耦合器多是密封性在一个6脚位的封裝以内,光敏三极管的基极被拉到封裝的外边以便应用。在平时运用中,基极是引路无需的。若将基极脚位与发射极脚位接线,便可将光敏三极管变换变成光敏二极管,在这样的情形下,尽管使光耦合器的电流量传送比降低,但却可以使响应速度加速。

7. 在业余组电子制作或电器维修时,假如手头上一时找不着适合的光耦合器,可参考图3所显示,取一只 3mm亮度高发光二极管和一只2mm的3DU型硅光敏三极管,用电焊工绝缘层黑胶带将两者的闪光面和受亮面正对卷起来,随后装进一段约 6mm×20mm的灰黑色硬塑管中,两边用灰黑色环氧树脂胶封固即成。必须强调的是:在采用发光二极管和光敏三极管时,务必使二者的光谱仪特点(尤其是最高值光波长)尽可能保持一致,不然会危害光耦合器的实际效果。光敏三极管依据必须还可以采用光敏二极管或光敏电阻器等感光元器件。这类自做光耦合器成本费不够两元,其首要性能主要参数可参照所选择的二只管道的特点。


8. 普遍的光耦合器是把发亮元器件和感光元器件对置封裝在一起,归属于内激光光路光耦合器,用它可进行电子信号的藕合和传送。前边所介紹的光耦合器均归属于内激光光路光耦合器。除此之外,也有一类专业用来检测物质的有没有、数量和挪动间距等的光线传感器(也称光电开关或光学时断时续探测器),它分成挡光式(红外对射型)和返光式(反射面型)二种,实际上物外观设计和构造如图4所显示。因为这类光线传感器也具备光藕合特性,而且它的激光光路在元器件外边,因此 将这种元器件通称为外激光光路光耦合器。外激光光路光耦合器的键入端与輸出端大部分也选用互相防护的构造,即发亮元器件和感光元器件互不相关,维持电气设备绝缘层。但也是一些商品像图4(b)那般选用非隔離式,即发亮元器件和感光元器件为共地。外激光光路光耦合器的不足之处是很容易遭受外部光源的影响,尤其是在极强的室内环境光源下应用,其检验作用很有可能缺失。
9. 电焊焊接一般光耦合器一般用20W上下的小输出功率电铬铁,电烙铁头最好是锉成狭小斜坡,而求点焊部位精确。电焊焊接時间不能太长,避免烫坏元器件自身或pcb线路板。

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