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光耦合器(optical coupler,英文縮寫(xiě)為OC)亦稱(chēng)光電隔離器,簡(jiǎn)稱(chēng)光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。

概述

光耦合器(optical coupler,英文縮寫(xiě)為OC)亦稱(chēng)光電隔離器,簡(jiǎn)稱(chēng)光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用,所以,它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類(lèi)最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成:光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(LED),使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光,被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流,再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。

工作原理

耦合器是從無(wú)線(xiàn)信號(hào)主干通道中提取出一小部分信號(hào)的射頻器件,與功分器一樣都屬于功率分配器件,不同的是耦合器是不等功率的分配器件。耦合器與功分器搭配使用,主要為了達(dá)到一個(gè)目標(biāo)—使信號(hào)源的發(fā)射功率能夠盡量平均分配到室內(nèi)分布系統(tǒng)的各個(gè)天線(xiàn)口,使每個(gè)天線(xiàn)口的發(fā)射功率基本相同。


耦合器的重要指標(biāo)是耦合度和插損。耦合度是耦合端口與輸入端口的功率之比,以dB表示的話(huà),一般是負(fù)值。耦合度的絕對(duì)值越大,相當(dāng)于拿走的東西越少,自然耦合器的損耗就越小。插損是輸出端口與輸入端口的功率之比。耦合度的絕對(duì)值越大,插損的絕對(duì)值越小。


信號(hào)單向傳輸,輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離,輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響,抗干擾能力強(qiáng),工作穩(wěn)定,無(wú)觸點(diǎn),使用壽命長(zhǎng),傳輸效率高。光耦合器是70年代發(fā)展起來(lái)產(chǎn)新型器件,現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號(hào)隔離、級(jí)間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片開(kāi)關(guān)電源中,利用線(xiàn)性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路,通過(guò)調(diào)節(jié)控制端電流來(lái)改變占空比,達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。

分類(lèi)

光耦合器的種類(lèi)達(dá)數(shù)十種,主要有通用型(又分無(wú)基極引線(xiàn)和基極引線(xiàn)兩種)、達(dá)林頓型、施密特型、高速型、光集成電路、光纖維、光敏晶閘管型(又分單向晶閘管、雙向晶閘管)、光敏場(chǎng)效應(yīng)管型。

主要品牌

常見(jiàn)問(wèn)題

光耦合器選型

在設(shè)計(jì)光耦光電隔離電路時(shí)必須正確選擇光耦合器的型號(hào)及參數(shù),選取原則如下:

(1)由于光電耦合器為信號(hào)單向傳輸器件,而電路中數(shù)據(jù)的傳輸是雙向的,電路板的尺寸要求一定,結(jié)合電路設(shè)計(jì)的實(shí)際要求,就要選擇單芯片集成多路光耦的器件;
(2)光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是不小于500%。因?yàn)楫?dāng)CTR<500%時(shí),光耦中的LED就需要較大的工作電流(>5.0 mA),才能保證信號(hào)在長(zhǎng)線(xiàn)傳輸中不發(fā)生錯(cuò)誤,這會(huì)增大光耦的功耗;
(3)光電耦合器的傳輸速度也是選取光耦必須遵循的原則之一,光耦開(kāi)關(guān)速度過(guò)慢,無(wú)法對(duì)輸入電平做出正確反應(yīng),會(huì)影響電路的正常工作。

(4)推薦采用線(xiàn)性光耦。其特點(diǎn)是CTR值能夠在一定范圍內(nèi)做線(xiàn)性調(diào)整。設(shè)計(jì)中由于電路輸入輸出均是一種高低電平信號(hào),故此,電路工作在非線(xiàn)性狀態(tài)。而在線(xiàn)性應(yīng)用中,因?yàn)樾盘?hào)不失真的傳輸,所以,應(yīng)根據(jù)動(dòng)態(tài)工作的要求,設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn),使電路工作在線(xiàn)性狀態(tài)。



光電耦合器檢測(cè)方法



光電耦合器它屬于比較新型的一種電子產(chǎn)品,它廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、音視頻,它又被叫做光耦合器或光耦,在各種控制電路中。由于光電耦合器內(nèi)部的發(fā)光二極管和光敏三極管只是把電路前后級(jí)的電壓或電流變化,轉(zhuǎn)化為光的變化,二者之間沒(méi)有電氣連接,因此能有效隔斷電路間的電位聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)電路之間的可靠隔離。



1.光電耦合器的檢測(cè)判斷光耦的好壞,可在路測(cè)量其內(nèi)部.二極管和三極管的正反向電阻來(lái)確定。更可靠的檢測(cè)方法是以下三種。1. 比較法 拆下懷疑有問(wèn)題的光耦,用萬(wàn)用表測(cè)量其內(nèi)部二極管;三極管的正反向電阻值,用其與好的光耦對(duì)應(yīng)腳的測(cè)量值進(jìn)行比較,若阻值相差較大,則說(shuō)明光耦已損壞。



2. 數(shù)宇萬(wàn)用表檢測(cè)法 下面以PCIll光耦檢測(cè)為例來(lái)說(shuō)明數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)的方法,檢測(cè)時(shí)將光耦內(nèi)接二極管的+端①腳和—端②腳分別插入數(shù)字萬(wàn)用表的hfE的c,e插孔內(nèi),此時(shí)數(shù)字萬(wàn)用表應(yīng)置于NPN擋;然后將光耦內(nèi)接光電三極管c極⑤腳接指針式萬(wàn)用表的黑表筆,e極④腳接紅表筆,并將指針式萬(wàn)用表?yè)茉赗xlk擋。這樣就能通過(guò)指針式萬(wàn)用表指針的偏轉(zhuǎn)角度——實(shí)際上是光電流的變化,來(lái)判斷光耦的情況。指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大,說(shuō)明光耦的光電轉(zhuǎn)換效率越高,即傳輸比越高,反之越低;若表針不動(dòng),則說(shuō)明光耦已損壞。



3.光電效應(yīng)判斷法 仍以ICIll光電耦合器的檢測(cè)為例,將萬(wàn)用表置寸:Rxlk電阻擋,兩表筆分別接在光耦的輸出端④、⑤腳,然后用一節(jié)1.5V的電池與一只50-100歐的電阻串接后,電池的正極端接PC111的①腳,負(fù)極端碰接②腳,或者正極端碰接①腳,負(fù)極端接②腳,這時(shí)觀察接在輸出端萬(wàn)用表的指針偏轉(zhuǎn)情況。如果指針擺動(dòng),說(shuō)明光耦是好的,如果不擺動(dòng),則說(shuō)明光耦已損壞。萬(wàn)用表指針擺動(dòng)偏轉(zhuǎn)角度越大,表明光電轉(zhuǎn)換靈敏度越高。


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耦合器 MZ611
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