一、光耦是什么

 

光耦合器(opticalcoupler equipment，英文縮寫為OCEP)亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號(hào)的器件，通常把發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導(dǎo)體管，光敏電阻)封裝在同一管殼內(nèi)。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)了“電—光—電”轉(zhuǎn)換。以光為媒介把輸入端信號(hào)耦合到輸出端的光電耦合器，由于它具有體積小、壽命長、無觸點(diǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字電路上獲得廣泛的應(yīng)用。

 

二、光耦的作用

 

在了解了什么是光耦后，我們?cè)賮砜纯垂怦畹淖饔谩９怦畹淖饔弥饕?點(diǎn)，下面，小編將對(duì)它們一一進(jìn)行介紹。

 

⑴ 在邏輯電路上的應(yīng)用

 

⑵ 作為固體開關(guān)應(yīng)用

 

⑶ 在觸發(fā)電路上的應(yīng)用

 

⑷ 在脈沖放大電路中的應(yīng)用光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路，可以將脈沖信號(hào)進(jìn)行放大。

 

⑸ 在線性電路上的應(yīng)用

 

⑹ 特殊場合的應(yīng)用

 

 

三、光耦的作用原理

 

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)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)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(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號(hào)隔離的接口器件，可以大大提高計(jì)算機(jī)工作的可靠性。

 

又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。

 

四、光耦的使用原則

 

1、光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%～200%。這是因?yàn)楫?dāng)CTR《50%時(shí)，光耦中的LED就需要較大的工作電流(IF》5.0mA)，才能正常控制單片開關(guān)電源IC的占空比，這會(huì)增大光耦的功耗。若CTR》200%，在啟動(dòng)電路或者當(dāng)負(fù)載發(fā)生突變時(shí)，有可能將單片開關(guān)電源誤觸發(fā)，影響正常輸出。2、若用放大器電路去驅(qū)動(dòng)光電耦合器，必須精心設(shè)計(jì)，保證它能夠補(bǔ)償耦合器的溫度不穩(wěn)定性和漂移。

 

2、推薦采用線性光耦合器，其特點(diǎn)是CTR值能夠在一定范圍內(nèi)做線性調(diào)整。

 

上述使用的光電耦合器時(shí)工作在線性方式下，在光電耦合器的輸入端加控制電壓，在輸出端會(huì)成比例地產(chǎn)生一個(gè)用于進(jìn)一步控制下一級(jí)電路的電壓，是單片機(jī)進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)控制，對(duì)電源輸出起到穩(wěn)壓的作用。

 

為了徹底阻斷干擾信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，不僅信號(hào)通路要隔離，而且輸入或輸出電路與系統(tǒng)的電源也要隔離，即這些電路分別使用相互獨(dú)立的隔離電源。對(duì)于共模干擾，采用隔離技術(shù)，即利用變壓器或線性光電耦合器，將輸入地與輸出地?cái)嚅_，使干擾沒有回路而被抑制。在開關(guān)電源中，光電耦合器是一個(gè)是非常重要的外圍器件，設(shè)計(jì)者可以充分的利用它的輸入輸出隔離作用對(duì)單片機(jī)進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)，并對(duì)變換器進(jìn)行閉環(huán)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)。