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光电耦合器的全面了解

2022-05-15 08:31分类:电子元器件 阅读:

 

  光耦合器是一种把电子器件数据信号变换变成电子光学数据信号,随后又回应电子器件讯号的半导体元器件。当电流量调向电光纤耦合器的键入面电子光学数据信号由发光二极管輸出 。輸出面的电子光学传感器发觉之,与此同时电流量挪动。

  光耦合器的结构特点

  光耦合器的具体构造是把发亮元器件跟光接受元器件拼装在一个密闭式的列管式内,随后运用发亮元器件的引脚作键入端,而把光信号接收器的引脚做为输入输出端。当在键入端加信号时,发亮元器件发亮。那样,光接受元器件因为感光效用而在阳光照射后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传送,而元器件的填写和輸出两边在电气设备上是绝缘层的。那样就组成了一种正中间根据光传送数据信号的新式半导体材料电子元器件。光耦合器的封装类型一般有管形、调心轴承直插接式和光导联接三种。

  光学耦合电路的主要特点以下:

  ●键入和輸出端中间绝缘层,其接地电阻一般都超过10 10Ω,抗压一般可超出1kV,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单边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。

  ●因为发亮元器件(氮化镓红外线二极管)是特性阻抗电流量推动性元器件,而噪声是一种高内电阻微电流强度数据信号。因而光耦合器件的共模抑制比非常大,因此 ,光耦合器件能够非常好地抑止影响并去除噪音。

  ●非常容易和时序逻辑电路相互配合。

  ●响应时间快。光耦合器件的稳态值一般在微秒乃至毫微秒极。

  ●无触点开关、使用寿命长、体型小、抗冲击。

  光耦合器的发展趋势现况

  日本光耦合器的销售市场虽不很大,但却以40%的增长率扩大,其首要因素是每一个程序流程控制板里都需要使用20~30个乃至大量的光耦合器。如今,光耦合器已展现出一种朝大空间和高速运行方位发展趋势的显著发展趋势。美、日两国之间生产制造的光耦合器以红外线发光二极管和感光元器件管构成的元器件为主导,此类元器件大概占全部美、日两国之间生产制造的所有光耦合器的60%上下。由于这类种类的元器件不但电流量传送高效率(一般为7~30%),并且响应时间非常快(2~5μs),因此可以符合大部分运用场所规定。日本横河电机企业用GaAsP红外线发光二极管作键入端,PIN光电二极管作协调器做成的三种快速光耦合器的绝缘层工作电压都是在3000伏之上,在其中5082—43610型快速数据光耦合器和5082—4361型高共模抑制型光耦合器的响应时间均可做到10Mb/s,他们的电流量传送高效率达60%之上。英国莫托罗拉企业生产制造的4N25、4N26、4N27型光耦合器归属于三极管輸出型光耦合器[2],这类光耦合器具备很高的键入、輸出绝缘性能能,其相频特性可以达到300kHz,而定时开关仅有几微秒。

  在日本电气公司(NEC)生产制造的快速光耦合器中,PS2101型光耦合器是一种常用的四脚平扁部件,它选用砷铝镓红外线发光二极管和硅光学晶体三极管组成,并将其封裝4&TImes;4.4&TImes;2立方毫米的容积以内,其响应时间为10μs。而PS2041和PS2042型光耦合器则是将砷铝镓发光二极管和光学晶体三极管集成化在同一衬底上的六脚封裝部件,他们的尺寸为7.08&TImes;7.6&TImes;3.5立方毫米,响应速度为0.3μs。

  近年来,中国相关企业资金投入大量的财力物力也科学研究和研发了各种各样光耦合器件。如上海市半导体元器件八厂、上海市无线通信十七厂等。而重庆市光电科技研究室为了更好地满足销售市场必须研发出了一种由快速回应发亮元器件和逻辑性輸出型光接受放大仪构成的厚膜集成化双路快速功率放大电光纤耦合器。这类光耦合器的键入端由二只GaAIAs侧边发光二极管构成,其輸出端由二只Si—PIN光电探测器及其2个快速功率放大线形运算放大器构成。图2所显示为其基本原理原理图,此外,重庆市光电科技研究室还制造出了快速髙压光耦合器、GG2150I型射频信号光耦合器、GG2060I型高压脉冲精确测量光耦合器、GH1204U型髙压光传送光耦合器及其 GH1201Y型和GOHQ-I型光耦合器等。

  

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