各种光电耦合器参数

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1、常用参数正向压降 VF：二极管通过的正向电流为规定值时，正负极之间所产生的电压降。正向电流 IF：在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流。反向电流 IR：在被测管两端加规定反向工作电压 VR 时，二极管中流过的电流。反向击穿电压 VBR：被测管通过的反向电流 IR 为规定值时，在两极间所产生的电压降。结电容 CJ：在规定偏压下，被测管两端的电容值。反向击穿电压 V(BR)CEO：发光二极管开路，集电极电流 IC 为规定值，集电极与发射集间的电压降。输出饱和压降 VCE(sat)：发光二极管工作电流 IF 和集电极电流 IC 为规定值时，并保持IC/IFCTRmin 时（CTRmin

2、在被测管技术条件中规定）集电极与发射极之间的电压降。反向截止电流 ICEO：发光二极管开路，集电极至发射极间的电压为规定值时，流过集电极的电流为反向截止电流。电流传输比 CTR：输出管的工作电压为规定值时，输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比 CTR。脉冲上升时间 tr、下降时间 tf：光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流 IFP的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输出脉冲前沿幅度的 10%到 90%，所需时间为脉冲上升时间 tr。从输出脉冲后沿幅度的 90%到 10%，所需时间为脉冲下降时间 tf。传输延迟时间 tPHL、tPLH ：光耦合器在规定工作条件下，发光二极

3、管输入规定电流 IFP的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输入脉冲前沿幅度的 50%到输出脉冲电平下降到 1.5V 时所需时间为传输延迟时间 tPHL。从输入脉冲后沿幅度的 50%到输出脉冲电平上升到 1.5V 时所需时间为传输延迟时间 tPLH。入出间隔离电容 CIO：光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。入出间隔离电阻 RIO：半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。入出间隔离电压 VIO：光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。最大额定值参数名称符号最大额定值单位V反向电压5VRI正向电流50mAFMV集-发击穿电压100V（BR）CEOI集电极电流30mACMT贮存温度-55

4、150stgT工作温度-55 125ambV隔离电压1000VIOP总耗散功率80mWtot推荐工作条件特 性符号最小值典型值最大值单位I输入电流1050mAFV电源电压1560V主要光电特性测试条件(T特 性符 号11A=253)最小典型最大单位隔离特性隔离电阻RIOVIO=500V1010上升时间tr10sV开关特性下降时间tfCC=5V，IFP=10mA ，RL=360f=10kHz ，D ：1/210sIV反向电流RR=5V0.011.0ALED输入特性VI正向电压FF=10mA1.21.4VCTR电流传输比VCC=5V，IF=10mA ，RL=20060180%集-发饱和电压VCE（

5、sat）VCC=5V，IF=10mA ，RL=4.7k0.10.4V晶体管输出特性IV集-发截止电流CEOCE=5V，IF=00.011.0A 线性光电耦合器在开关电源中的应用 沙占友 王彦明 王晓群 (河北科技大学 050054 石家庄 ) 摘 要 线性光耦合器是目前国际上正推广应用的一种新型光电隔离器件。文中介绍其性能特点、产品分类，以及它在单片开关电源中的应用。 关键词 光耦合器线性电流传输比通信单片开关电源 光耦合器（optical coupler，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

6、（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。普通只能传输数字（开关）信号，不适合传输模拟信号。近年来问世的线性能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号，使其应用领域大为拓宽。 1 的类型及性能特点 1.1 的类型 有双列直插式、管式、光导纤维式等多种封装形式，其种类达数十种。的分类及内部电路如图 1 所示。图中是 8 种典型产品的型号：(a)通用型(无基极引线)；(b) 通用型(有基极引线)；(c)达林顿型；(d)高速型；(e)光集成电路；(f) 光纤型；(g)光敏晶闸管型；(h) 光敏场效应管型。

7、 1.2 的性能特点 的主要优点是单向传输信号，输入端与输出端完全实现了电气隔离，抗干扰能力强，使用寿命长，传输效率高。它广泛用于电平转换、信号隔离、级间隔离 、开关电路、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。 的技术参数主要有发光二极管正向压降 VF、正向电流 IF、电流传输比 CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压 V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降 VCE(sat)。此外，在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟

8、时间和存储时间等参数。 电流传输比是的重要参数，通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持恒定时，它等于直流输出电流 IC 与直流输入电流 IF 的百分比。其公式为： 采用一只光敏三极管的，CTR 的范围大多为 20%300%（如 4N35） ，而 PC817 则为80%160%，达林顿型（如 4N30）可达 100%5000%。这表明欲获得同样的输出电流，后者只需较小的输入电流。因此，CTR 参数与晶体管的 hFE 有某种相似之处。线性与普通典型的 CTR-IF 特性曲线，分别如图 2 中的虚线和实线所示。 由图 2 可见，普通的 CTR-IF 特性曲线呈非线性，在 IF 较小时的非线性失真

9、尤为严重，因此它不适合传输模拟信号。线性的 CTR-IF 特性曲线具有良好的线性度，特别是在传输小信号时，其交流电流传输比(CTRIC/IF)很接近于直流电流传输比 CTR 值。因此，它适合传输模拟电压或电流信号，能使输出与输入之间呈线性关系。这是其重要特性。 2 线性的产品分类及选取原则 2.1 线性的产品分类 线性的典型产品及主要参数见表 1，这些光耦均以光敏三极管作为接收管。 2.2 线性的选取原则 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： 的电流传输比(CTR)的允许范围是 50%200% 。这是因为当 CTR50% 时，光耦中的LED 就需要较大的工作电

10、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。 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。 由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的 4N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。 3 线性应用举例 多路输出式电源变换器电路如图 3 所示。其输入电压为 36V 到 90V 的准方波电压，三路输出分别为

11、：UO15V(2A)，UO215V(0.17A)，UO3 15V(0.17A)。现将 UO1 定为主输出，其电压调整率 SV0.4%；UO2 和 UO3 为辅输出，总电源效率可达75%80%。电路中采用一片 TOP104Y 型三端单片开关电源集成电路。主输出绕组电压经过 VD2、C2、L1 和 C3 整流滤波后，得到5V 电压。VD2 采用 MBR735 型 35V7.5A 肖特基二极管。两个辅输出绕组及输出电路完全呈对称结构。因为15V 输出电流较小，故整流管 VD4 和 VD5 均采用 UF4002 型 100V1A 的超快恢复二极管。由线性光耦 CNY17-2和可调式精密并联稳压器 TL

12、431C 构成光耦反馈式精密开关电源，可以对5V 电压进行精密调整。反馈绕组电压通过 VD3、C4 整流滤波后，得到 12V 反馈电压。由 P6KE120 型瞬态电压抑制器和 UF4002 型超快恢复二极管构成的漏极钳位保护电路，能吸收由高频变压器漏感形成的尖峰电压，保护芯片内部的功率场效应管 MOSFET 不受损坏。 外部误差放大器由 TL431C 组成。当 5V 输出电压升高时，经 R3、R4 分压后得到的取样电压，就与 TL431C 中的 2.5V 带隙基准电压进行比较，使其阴极电位降低，LED 的工作电流 IF 增大，再通过线性光耦 IC2（CNY17-2）使控制端电流 IC 增大，T

13、OP104Y 的输出占空比减小，使 UO1 维持不变，达到稳压目的。 5V 稳压值 UO1 则由 TL431C、光耦中的 LED 正向压降来设定。R1 是 LED 的限流电阻。误差放大器的频率响应由 C5、R2 和C6 来决定。C5 的作用有三个：滤除控制端上的尖峰电压；决定自动重启动频率；与 R2 一起对控制回路进行补偿。光电耦合器的检测方法光电耦合器 2008-09-09 22:08 阅读 640 评论 0 字号： 大 中 小 光电耦合器又称光耦合器或光耦，它属于较新型的电子产品，现在它广泛应用于计算机、音视频各种控制电路中。由于光耦内部的发光二极管和光敏三极管只是把电路前后级的电压或电流

14、变化，转化为光的变化，二者之间没有电气连接，因此能有效隔断电路间的电位联系，实现电路之间的可靠隔离。一、光电耦合器的检测判断光耦的好坏，可在路测量其内部二极管和三极管的正反向电阻来确定。更可靠的检测方法是以下三种。 比较法 拆下怀疑有问题的光耦，用万用表测量其内部二极管、三极管的正反向电阻值，用其与好的光耦对应脚的测量值进行比较，若阻值相差较大，则说明光耦已损坏。 数字万用表检测法 下面以光耦检测为例来说明数字万用表检测的方法，检测电路如图所示。检测时将光耦内接二极管的端1 脚和端2脚分别插入数字万用表的fe 的、插孔内，此时数字万用表应置于挡；然后将光耦内接光电三极管极5脚接指针式万用表的黑

15、表笔，极4脚接红表笔，并将指针式万用表拨在挡。这样就能通过指针式万用表指针的偏转角度 实际上是光电流的变化，来判断光耦的情况。指针向右偏转角度越大，说明光耦的光电转换效率越高，即传输比越高，反之越低；若表针不动，则说明光耦已损坏。 光电效应判断法 仍以光耦合器的检测为例，检测电路如图所示。将万用表置于电阻挡，两表笔分别接在光耦的输出端4 、5 脚；然后用一节的电池与一只 的电阻串接后，电池的正极端接的1脚，负极端碰接2脚，或者正极端碰接1脚，负极端接2脚，这时观察接在输出端万用表的指针偏转情况。如果指针摆动，说明光耦是好的，如果不摆动，则说明光耦已损坏。万用表指针摆动偏转角度越大，表明光电转换灵敏度越高。光耦参数光电耦合器 2008-09-09 22:17 阅读 1075 评论 2 字号： 大 中 小 什么是转换效率 CTR？下图显示一个使用晶体管耦合器的普通线路。如果 LED 电流 IF 运行至输入端，集电器电流 IC 将运行至输出端。该电流传输比称为转换效率（CTR： 电流传输比）通过（IC/IF） 100（% ）表示。与晶体管的hFE 一样，转换效率是晶体管耦合器一个重要的参数。-