关于光耦电路的原理

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刺任芹O
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光耦电路即光电耦合器一般由三部分组成,光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。

在光耦电路设计中,有两个参数需要格外注意,一个是反向电压Vr,是指原边发光二极管所能承受的最大反向电压,超过此反向电压,可能会损坏LED。而一般光耦中,这个参数只有5V左右,在存在反压或振荡的条件下使用时,要特别注意不要超过反向电压。

另外一个参数是光耦的电流传输比是指在直流工作条件下,光耦的输出电流与输入电流之间的比值。光耦的CTR类似于三极管的电流放大倍数,是光耦的一个极为重要的参数,它取决于光耦的输入电流和输出电流值及电耦的电源电压值,

这几个参数共同决定了光耦工作在放大状态还是开关状态,其计算方法与三极管工作状态计算方法类似。若输入电流、输出电流、电流传输比设计搭配不合理,可能导致电路不能工作在预想的工作状态。

光耦电路中C-E饱和电压Vce(sat),即光敏三极管的集电极-发射极饱和压降。正向工作电压Vf(ForwardVoltage),Vf是指在给定的工作电流下,LED本身的压降。常见的小功率LED通常以If=10mA来测试正向工作电压,当然不同的LED,测试条件和测试结果也会不一样。

扩展资料;

线形光耦介绍,光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号,光耦因为输入输出的线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用。

对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换。

对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。

参考资料 百度百科--光耦

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2023-08-25 广告
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光耦(也被称为光电耦合器、光隔离器)的工作原理是基于光的发射和接收。它主要由两个部分组成:一个是发光部件,通常是一个发光二极管;另一个是接收部件,通常是一个光敏二极管或者光敏晶体管。这两部分通常被一体化封装在一起,而且它们之间没有任何电气连接,它们之间的唯一连接就是光。

一个具体的光耦电路如何工作呢?

  • 当有电流通过发光二极管,它就会发出光。发出的光的亮度和输入电流是成正比的。这相当于把电信号转化成了光信号。

  • 这个光信号通过了封装材料传给了接收端。也就是被光敏二极管或光敏晶体管接收。在收到光信号之后,光敏二极管或光敏晶体管的电阻就会发生变化,进而改变了它的电压或电流。

  • 这样,接收端的电阻或电压、电流的变化可以作为输出信号,被其他电路元件所读取。这相当于再次把光信号转化回了电信号。

  • 总结来说,通过发光二极管和光敏二极管的配合,光耦实现了电信号到光信号,再到电信号的转化。因为中间过程是利用光进行传输,所以在输入和输出之间实现了电气隔离,从而保护了电路的安全。

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