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1、光电耦合器光电耦合器 1.什么是光电耦合器?什么是光电耦合器? 2.光电耦合器的工作原理光电耦合器的工作原理 3.光电耦合器常见电路光电耦合器常见电路 4.光电耦合器的分类光电耦合器的分类 测控2班 彭芳颖 一一.什么是光电耦合器?什么是光电耦合器? 1.定义:光电耦合器是以光为媒介传输电 信号的一种电光电转换器件。 它由发光源和受光器两部分组成。把发 光源和受光器组装在同一密闭的壳体内, 彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引 脚为输入端,受光器的引脚为输出端, 常见的发光源为发光二极管,受光器为 光敏二极管、光敏三极管等等。 2.光电耦合器的种类: 3.常见的光电耦合器封装 二二.光电耦合器的
2、工作原理光电耦合器的工作原理 工作原理 在光电耦合器输入端加电信号使发 光源发光,光的强度取决于激励电流的 大小,此光照射到封装在一起的受光器 上后,因光电效应而产生了光电流,由 受光器输出端引出,这样就实现了电 光电的转换。 基本工作特性基本工作特性 1、共模抑制比很高 在光电耦合器内部,由于发光管和受光 器之间的耦合电容很小(2pF以内)所以共模 输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响 很小,因而共模抑制比很高。 2、输出特性 光电耦合器的输出特性是指在 一定的发光电流IF下,光敏管所加 偏置电压VCE与输出电流IC之间的 关系,当IF=0时,发光二极管不发 光,此时的光敏晶体管集电极输
3、出 电流称为暗电流,一般很小。当 IF0时,在一定的IF作用下,所对 应的IC基本上与VCE无关。IC与IF 之间的变化成线性关系,用半导体 管特性图示仪测出的光电耦合器的 输出特性与普通晶体三极管输出特 性相似。 半导体管特性图示仪 3、光电耦合器可作为线性耦合器使用 在发光二极管上提供一个偏置电流,再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上,这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号,其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态,传输脉冲信号。在传输脉冲信号时,输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间,不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。 三三.
4、光电耦合器的常见电路光电耦合器的常见电路 开关电路 用于双稳态输出的光耦合电路 特点:由于光电耦 合开关接在两管的 发射极回路上,故 能有效地解决输出 与负载间的隔离问 题。 电平转换电路 高压稳压电路 四四. .光电耦合器的分类光电耦合器的分类 按输出形式分 a、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。 b、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。 c、达林顿三极管输出型,其中包括交流输入型, 直流输入型。 d、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。 e、低导通输出型
5、(输出低电平毫伏数量级)。 f、光开关输出型(导通电阻小余10)。 g、功率输出型(IGBT/MOSFET等输出)。 按封装形式分 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。 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)。 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)。 按通道分 可分为单通道,双通道和多通道光电耦合器。 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)。 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)。 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。