光耦的作用(光偶有什么作用)


1、光偶有什么作用
光耦指的是光耦合器,在數字電路上獲得廣泛的應用
一,什么是光耦
光耦合器(opticalcoupler equipment,英文縮寫為OCEP)也稱為光電隔離器或光電耦合器,簡稱光耦。光耦合器由光發射,光接收和信號放大三部分組成。
二,光耦的作用
1.光耦的作用是有效隔離電氣上的輸入和輸出電路;信號可以以光的形式傳輸;具有良好的抗干擾效果。
2.除考慮人體接觸外,還應考慮電路器件的安全性。當光耦合器的輸入側受到強電壓沖擊而損壞時,由于光耦合器的隔離作用,不會損壞輸出側電路。
3.光耦合器通過光傳輸電信號。它對輸入和輸出電信號具有良好的隔離效果,因此可以廣泛用于各種電路中。
三,光耦合器的工作原理
光耦合器是一種以光為媒介傳輸電信號的設備。通常,發光器件(紅外發光二極管LED)和受光器(光敏半導體管,光敏電阻)被封裝在同一殼體中。當在輸入端施加電信號時,發光器發出光線,并且受光器在接收到從輸出端流出的光之后產生光電流,從而實現“電—光—電”控制。
2、光耦開關的作用及工作原理
光耦種類繁多,結構獨特,優點突出,所以應用廣泛,最為常見的就是它在電路領域扮演的角色了,比如下文提及的光耦開關就能夠起到不錯的調節效果,并且在許多領域都有著不可或缺的作用。那么接下來就隨小編一起來了解一下和光耦開關有關的知識吧,具體包括光耦的開關作用、光耦開關常見的幾種連接方式及其工作原理等等,有興趣的朋友可以學習分析。
一、光耦開關常見的幾種連接方式及其工作原理
常用于反饋的光耦型號有TLP521、PC817等。這里以TLP521為例,介紹這類光耦的特性。
TLP521的原邊相當于一個發光二極管,原邊電流If越大,光強越強,副邊三極管的電流Ic越大。副邊三極管電流Ic與原邊二極管電流If的比值稱為光耦的電流放大系數,該系數隨溫度變化而變化,且受溫度影響較大。作反饋用的光耦正是利用“原邊電流變化將導致副邊電流變化”來實現反饋,因此在環境溫度變化劇烈的場合,由于放大系數的溫漂比較大,應盡量不通過光耦實現反饋。此外,使用這類光耦必須注意設計外圍參數,使其工作在比較寬的線性帶內,否則電路對運行參數的敏感度太強,不利于電路的穩定工作。
通常選擇TL431結合TLP521進行反饋。這時,TL431的工作原理相當于一個內部基準為2.5V的電壓誤差放大器,所以在其1腳與3腳之間,要接補償網絡。
常見的光耦反饋第1種接法,Vo為輸出電壓,Vd為芯片的供電電壓。com信號接芯片的誤差放大器輸出腳,或者把PWM芯片(如UC3525)的內部電壓誤差放大器接成同相放大器形式,com信號則接到其對應的同相端引腳。注意左邊的地為輸出電壓地,右邊的地為芯片供電電壓地,兩者之間用光耦隔離。
1接法的工作原理如下:當輸出電壓升高時,TL431的1腳(相當于電壓誤差放大器的反向輸入端)電壓上升,3腳(相當于電壓誤差放大器的輸出腳)電壓下降,光耦TLP521的原邊電流If增大,光耦的另一端輸出電流Ic增大,電阻R4上的電壓降增大,com引腳電壓下降,占空比減小,輸出電壓減小;反之,當輸出電壓降低時,調節過程類似。開關電源中光耦的作用
常見的第2種接法,如圖2所示。與第1種接法不同的是,該接法中光耦的第4腳直接接到芯片的誤差放大器輸出端,而芯片內部的電壓誤差放大器必須接成同相端電位高于反相端電位的形式,利用運放的一種特性——當運放輸出電流過大(超過運放電流輸出能力)時,運放的輸出電壓值將下降,輸出電流越大,輸出電壓下降越多。因此,采用這種接法的電路,一定要把PWM芯片的誤差放大器的兩個輸入引腳接到固定電位上,且必須是同向端電位高于反向端電位,使誤差放大器初始輸出電壓為高。
2接法的工作原理是:當輸出電壓升高時,原邊電流If增大,輸出電流Ic增大,由于Ic已經超過了電壓誤差放大器的電流輸出能力,com腳電壓下降,占空比減小,輸出電壓減小;反之,當輸出電壓下降時,調節過程類似。
二、光耦的開關作用
⑴在邏輯電路上的應用
⑵作為固體開關應用
⑶在觸發電路上的應用
⑷在脈沖放大電路中的應用
光電耦合器應用于數字電路,可以將脈沖信號進行放大。
⑸在線性電路上的應用
⑹特殊場合的應用。
光耦的開關作用旗下也包含了很多方面的作用,比如常見的電路領域的應用,或者是作為固體開關應用等等,它們都可以起到控制調節的效果,所以光耦開關相對而言也是極為關鍵的部件。上文我們為大家闡述了光耦開關常見的幾種連接方式及其工作原理,從專業的角度給出了詳細系統的分析,并且舉例了示意圖,采用文字圖片相互結合的模式加以介紹。
3、手機充電器里的光耦器件起什么作用
光耦器件的主要結構是把發光器件和光接收器件組裝在一個密閉的管殼內,然后利用發光器件的管腳作輸入端,而把光接收器的管腳作為輸出端。當在輸入端加電信號時,發光器件發光。這樣,光接收器件由于光敏效應而在光照后產生光電流并由輸出端輸出。從而實現了以“光”為媒介的電信號傳輸,而器件的輸入和輸出兩端在電氣上是絕緣的。
在光耦電路設計中,有兩個參數需要格外注意:
一個是反向電壓Vr(ReverseVoltage),超過此反向電壓,可能會損壞LED。而一般光耦中,這個參數只有5V左右,在存在反壓或振蕩的條件下使用時,要特別注意不要超過反向電壓。如,在使用交流脈沖驅動LED時,需要增加保護電路。
另外一個參數是光耦的電流傳輸比,它取決于光耦的輸入電流和輸出電流值及電耦的電源電壓值,這幾個參數共同決定了光耦工作在放大狀態還是開關狀態,其計算方法與三極管工作狀態計算方法類似。若輸入電流、輸出電流、電流傳輸比設計搭配不合理,可能導致電路不能工作在預想的工作狀態。
4、逆變器驅動光藕的作用
逆變器驅動光藕的作用是隔離及信號耦合。根據查詢相關信息資料顯示:光耦的作用是把輸入、輸出側電路進行有效的電氣上的隔離,可以以光形式傳輸信號,有很好的抗干擾效果,故逆變器驅動光藕的作用是隔離及信號耦合。
5、光耦的作用及工作原理是什么?
輸入的電信號驅動發光二極管(LED),使之發出一定波長的光,被光探測器接收而產生光電流,再經過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。
由于光耦合器輸入輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點,因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。
歷史
用光學方式耦合固態光發射器及半導體感測器的想法是在1963由Akmenkalns等人提出(US patent 3,417,249)。光敏電阻為基礎的光電耦合元件在1968年問世,其速度慢,但是是最線性隔離元件,在音樂及音響產業中仍有其利基市場。
LED技術在1968–1970年的商品化,使得光電工程大幅成長,在1970年代末各種主要的光電耦合元件均已開發出來。光電耦合元件的主力是雙極性的硅光晶體感測器,可以達到足夠的的傳輸速度,足以用在像腦電圖之類的應用上,目前最快的光電耦合元件是利用光導模式的PIN型二極管。
責任編輯:David
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