耦合器图片_光电耦合器图片


在电子世界的繁华森林中,光耦,这一元件悄然占据了一席之地。为了让大家对光耦有更深入的了解,本文将详细解析光耦的定义、作用、工作原理以及使用原则。

光耦合器(Optical Coupler Equipment,简称OCEP),常被称为光电隔离器或光耦。它以光为媒介,巧妙地传输电信号。光耦内部通常将发光器(如线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管或光敏电阻)紧密封装在同一管壳内。当电信号施加在输入端时,发光器会发出光线,而这光线随后被受光器捕捉,从而产生光电流并从输出端流出。这一过程实现了“电-光-电”的精彩转换。

现在,让我们一同探索光耦的六大主要作用。

(1)逻辑电路中的运用

(2)作为固体开关的应用

(3)触发电路中的角色

(4)在数字电路中,光电耦合器被用于放大脉冲信号。

(5)线性电路中的应用

(6)特殊场合下的巧妙应用

光耦合器以光为信号传输的媒介,对于输入和输出的电信号有着良好的隔离效果。它在各种电路中得到了广泛的应用,现已成为种类繁多、用途广泛的光电器件之一。光耦合器通常由三个部分组成:光的发射、光的接收以及信号的放大。当输入的电信号驱动发光二极管时,它会发出特定波长的光,随后被光探测器接收并转化为光电流,再经过进一步的放大后输出。

这种电-光-电的转换过程不仅实现了输入与输出的隔离,还因为光耦合器输入与输出间的相互隔离以及电信号传输的单向性,使其具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。在长距离信息传输中,作为终端隔离元件的光耦合器可以极大地提高信噪比。

光耦合器的输入端作为低阻元件进行电流型工作,展现出强大的共模抑制能力。

关于光耦合器的技术细节,我们需注意其电流传输比(CTR)的范围,该范围被限定在50%至200%之间。超出此范围可能会影响单片开关电源IC的占空比控制及正常输出。若使用放大器电路来驱动光电耦合器,必须进行精心设计,以确保能够补偿耦合器的温度不稳定性和漂移。

在实际应用中,我们推荐采用线性光耦合器,其CTR值可在一定范围内进行线性调整。当光电耦合器工作在线性模式下时,通过在输入端施加控制电压,可以在输出端产生一个与下一级电路控制电压成比例的电压。这样,单片机可以实现闭环调节控制,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,不仅需要信号通路的隔离,还要确保输入或输出电路与系统电源的隔离。对于共模干扰,我们可以利用隔离技术,如变压器或线性光电耦合器,将输入地与输出地断开,从而使干扰无回路可循而得到抑制。在开关电源中,光电耦合器扮演着至关重要的外围器件角色。设计者可以充分利用其输入输出隔离功能对单片机进行抗干扰设计,并对变换器进行闭环稳压调节。