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[导读]光耦可以结合光来传输电信号,这也就意味着,电信号的传输速度得到了进一步提高。为增进大家对光耦的认识,本文将对线性光耦、非线性光耦、光耦使用原则予以介绍。

光耦可以结合光来传输电信号,这也就意味着,电信号的传输速度得到了进一步提高。为增进大家对光耦的认识,本文将对线性光耦、非线性光耦、光耦使用原则予以介绍。如果你对光耦具有兴趣,不妨和小编继续往下阅读哦。

一、引言

光耦合器(opTIcalcoupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,由于它具有体积小、寿命长、无触点,抗干扰能力强,输出和输入之间绝缘,单向传输信号等优点,在数字电路上获得广泛的应用。

光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。

二、线性光耦

线性光耦是一种用于模拟信号隔离的光耦器件,和普通光耦一样,线性光耦真正隔离的是电流。线性光耦能够保护被测试对象和测试电路,并减小环境干扰对测试电路的影响。

1.原理

线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的。这样,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。

2.基本参数

线性度:HCNR200:0.25[%],HCNR201:0.05[%];

线性系数 K3:HCNR200:15[%],HCNR201:5[%];

温度系数: -65ppm/oC;

隔离电压:1414V;

信号带宽:直流到大于 1MHz.

3.线性光耦的选取原则

在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性的型号及参数,选取原则如下:

①的电流传输比(CTR)的允许范围是50%~200%。这是因为当CTR<50%时,光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF>5.0mA),才能正常控制单片开关电源IC的占空比,这会增大光耦的功耗。若CTR>200%,在启动电路或者当负载发生突变时,有可能将单片开关电源误触发,影响正常输出。

②推荐采用线性,其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。

③由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N&TI社区">TImes;&TI社区">TImes;系列(如4N25 、4N26、4N35),目前在国内应用地十分普遍。鉴于此类呈现开关特性,其线性度差,适宜传输数字信号(高、低电平),因此不推荐用在开关电源中。

三、非线性光耦

非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。 常用的4N系列光耦属于非线性光耦 。

如果使用非线性光耦,有可能使振荡波形变坏,严重时出现寄生振荡,使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电,彩显,VCD,DCD等等,将在图像画面上产生干扰。同时电源带负载能力下降。 在彩电,显示器等开关电源维修中如果光耦损坏,一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。 常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的,因为这4种光耦均属于非线性光耦。

四、光耦使用原则

1、光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%~200%。这是因为当CTR<50%时,光耦中的LED就

需要较大的工作电流(IF>5.0mA),才能正常控制单片开关电源IC的占空比,这会增大光耦的功耗。若CTR>200%,在启动电路或者当负载发生突变时,有可能将单片开关电源误触发,影响正常输出。2、若用放大器电路去驱动光电耦合器,必须精心设计,保证它能够补偿耦合器的温度不稳定性和漂移。

2、推荐采用线性光耦合器,其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。

上述使用的光电耦合器时工作在线性方式下,在光电耦合器的输入端加控制电压,在输出端会成比例地产生一个用于进一步控制下一级电路的电压,是单片机进行闭环调节控制,对电源输出起到稳压的作用。

为了彻底阻断干扰信号进入系统,不仅信号通路要隔离,而且输入或输出电路与系统的电源也要隔离,即这些电路分别使用相互独立的隔离电源。对于共模干扰,采用隔离技术,即利用变压器或线性光电耦合器,将输入地与输出地断开,使干扰没有回路而被抑制。在开关电源中,光电耦合器是一个是非常重要的外围器件,设计者可以充分的利用它的输入输出隔离作用对单片机进行抗干扰设计,并对变换器进行闭环稳压调节。

以上便是此次小编带来的“光耦”相关内容,通过本文,希望大家对线性光耦、非线性光耦、光耦使用原则具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

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