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    线性光耦与非线性光耦型号概述

    什么是线性光耦?它有什么作用?线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制。 开关电源中常用线性光耦,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(无反馈型线性光耦)有PC817A-C、PC111、TLP521等。 常用的6脚线性光耦有LP632、 TLP532、PC614、PC714、PS2031等。 常用的非线性光耦的型号 4N25 晶体管输出 4N25MC 晶体管输出 4N26 晶体管输出 常见光耦型号 4N27 晶体管输出 4N28 晶体管输出 4N29 达林顿输出 4N30 达林顿输出 4N31 达林顿输出 4N32 达林顿输出 4N33 达林顿输出 4N33MC 达林顿输出 4N35 达林顿输出 4N36 晶体管输出 4N37 晶体管输出 4N38 晶体管输出 4N39 可控硅输出 常见的高速光耦型号 100K bit/S: 6N138、6N139、PS8703 1M bit/S: 6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530(双路)、HCPL-2531(双路) 10M bit/S: 6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630(双路)、HCPL-2631(双路) 线性光耦的原理 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。 线性光耦的分类 线性光耦器件又分为两种:无反馈型和反馈型; 1.无反馈型线性光耦器件实际上是在器件的材料和生产工艺上采取一定措施(使得光耦器件的输入输出特性的非线性得到改善。但是,由于发光二极管和光电三极管的固有特性,改善十分有限。这种光耦器件主要用于对线性区的范围要求不大的情况,例如开关电源的电压隔离反馈电路中经常使用的PC816A和NEC2501H等线性光耦。由于开关电源在正常工作时的电压调整率不大,通过对反馈电路参数的适当选择,就可以使光耦器件工作在线性区。但由于这种光耦器件只是在有限的范围内线性度较高,所以不适合使用在对测试精度以及范围要求较高的场合。 2.另一种线性光耦是反馈型器件。其作用原理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。与前面介绍过的普通光耦器件线性化使用的原理类似,只不过它在生产工艺上采取了一定措施,使同一片器件中的2个光耦的特性更加趋于一致。这种器件例如德州仪器公司曾经出品现已停产的TIL300A,CLARE公司生产的LOC系列线性光耦,惠普公司生产的HCNR200/201线性光耦等。 非线性光耦构建的模拟信号线性隔离电路 用非线性光耦替代线性光耦,首先需要考虑的问题是,采用两个独立的单路光耦还是采用一个双路光耦由于上面的公式3中的推导默认线性光耦的K 和K2相等,这样我们选用的两路光耦的物理特性最好一致,封装在一起的两路光耦比两个独立的单路光耦具有更好的一致特性,所以选用了双路光耦。 其次,既然信号已经隔离,那么隔离前后的集成电路的供电必须隔离,否则不能真正做到完全隔离。当然用非线性光耦做的隔离电路在布置印制板的时候不如线性光耦,因为处于非线性光耦一边的5,6脚和7,8脚上加了两组隔离的电源见图3)。 而用线性光耦做的印制板则可以将隔离电源完全布局在光电器件的两边然后根据线性光耦的参数,经过比较我们选用了TPP521-2,根据该光耦构建的隔离电路如下: 采样隔离电路主要由一个双路非线性光电耦合器、两个运放和电阻电容构成其中一路光耦的7脚用作输出,另一路光耦5脚作为反馈,反馈是用来补偿发光二极管时间温度特性的非线性,保证光敏三极管产生的输出信号与I I)发光二极管发出的光通里呈线性比例。 隔离电路中IR 调节输入运算放大器的输入偏置电流的大小.C起反馈作用。同时滤除了电路中的毛刺信号。避免发光二极管(U.ED 受到意外的冲击。但是。随着频率的提高发光二极管阻抗将变小电流增大增益随之变大。因而.C 的引入对通道在高频时的增益有一定影响,虽然减小C 的值可以拓展带宽。但是,会影响初级运算放大器的增益,同时初级运算放大器输出的较大毛刺信号不易被滤除。但对于我们目前的模拟信号采样频率不高的情况下,取0.47pk 的电容就足够了。 在采样电路调节过程中,输入电压有两种变化趋势,当输入电压Vin升高时,Vin大于B,和流经其电流的乘积,导致运放输出端电压升高,通过两个发光二极管的电流也随之增大、光敏三极管6 .5脚的电流也增大,这样反馈到1R 上的电流也增大,最终调节的结果是输入运放+,-端的电压相等,同时8.7脚电流也增大,通过采样电阻I 上的电压随之线性增大。 反之,当输入电压Vim降低时,运放输出端电压降低,通过发光二极管的电流也随之减小,与上类似,输出电压也随输入电压Vin 的降低成比例地减小。上面的推导都是假定所有电路都是工作在线性、理想范围内的,要想做到这一点需要对运放进行合理选型,并且仔细选择电阻的阻值: 运放可以是单电源供电或正负电源供电,上面给出的是单正电源供电的例子。为了使输入范围能够从0到Voc,需要运放能够满摆幅工作,另外,运放的工作速度压摆率不会影响整个电路的性能。由于光耦是电流驱动型器件其11:1)的工作电流为ImA-20mA,因此,运算放大器的驱动电流也必须达到20mA。我们选用的运算放大器IM 358 的电流驱动能力达40mA4。以上就是线性光耦的相关解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 型号 线性光耦 非线性光耦

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