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光耦合器

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  • 发布时间:2017/9/28 16:37:59
  • 作者:hb_yinhe
定义
光耦合器(opticalcoupler,英文缩写为OC),又称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦,是以光为媒介来传输电信号的器件。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。
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光耦的工作原理

  光耦合器般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出定波长的光穿过透光绝缘层,被光探测器接收而产生光电流,再过进步放大后输出。这就完成了电光电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件,因而具有很强的共模抑制能力。

光耦合器原理图

光耦合器原理图

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光耦的主要作用

01按封装形式

  可分为同轴型,双列直插型,TO封装型,扁平封装型,贴片封装型,以及光纤传输型等。

02按光路径分

  可分为外光路光电耦合器(又称光电断续检测器)和内光路光电耦合器。外光路光电耦合器又分为透过型和反射型光电耦合器。

03按输出形式分

  ● NPN三极管输出型,其中包括交流输入型,直流输入型,互补输出型等。

  ● 光敏器件输出型,其中包括光敏二极管输出型,光敏三极管输出型,光电池输出型,光可控硅输出型等。

  ● 逻辑门电路输出型,其中包括门电路输出型,施密特触发输出型,三态门电路输出型等。

  ● 达林顿三极管输出型,其中包括交流输入型,直流输入型。

  ● 低导通输出型(输出低电平毫伏数量级)。

  ● 功率输出型(IGBT/MOSFET等输出)。

  ● 光开关输出型(导通电阻小余10Ω)。

04按速度分

  可分为低速光电耦合器(光敏三极管、光电池等输出型)和高速光电耦合器(光敏二极管带信号处理电路或者光敏集成电路输出型)。

05按传输信号分

  可分为数字型光电耦合器(OC门输出型,图腾柱输出型及三态门电路输出型等)和线性光电耦合器(可分为低漂移型,高线性型,宽带型,单电源型,双电源型等)。

06按隔离特性分

  可分为普通隔离光电耦合器(一般光学胶灌封低于5000V,空封低于2000V)和高压隔离光电耦合器(可分为10kV,20kV,30kV等)。

07按工作电压分

  可分为低电源电压型光电耦合器(一般5~15V)和高电源电压型光电耦合器(一般大于30V)。

08按通道分

  可分为单通道,双通道和多通道光电耦合器。

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光耦的主要应用

01在逻辑电路上的应用

  光电耦合器可以构成各种逻辑电路,由于光电耦合器的抗干扰性能和隔离性能比晶体管好,因此,由它构成的逻辑电路更可靠。

02作为固体开关应用

  在开关电路中,往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离,对于一般的电子开关来说是很难做到的,但用光电耦合器却很容易实现。

03在触发电路上的应用

  将光电耦合器用于双稳态输出电路,由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路,可有效地解决输出与负载隔离地问题。

04在脉冲放大电路中的应用

  光电耦合器应用于数字电路,可以将脉冲信号进行放大。

05在线性电路上的应用

  线性光电耦合器应用于线性电路中,具有较高地线性度以及优良地电隔离性能。

06特殊场合的应用

  光电耦合器还可应用于高压控制,取代变压器,代替触点继电器以及用于A/D电路等多种场合。


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