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电耦合器
( h [' n0 Z6 @- B/ l基本资料8 n' j( ]$ o W( t( w! K
光电耦合器接口电路
; {/ n& x# [$ c) g/ {0 C6 v N 图1显示了一个典型的光电耦合器驱动电路。在该例中,右边的5V副边输出将会被左边原边电路的脉宽调制器控制。
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比较器A1将ZDl(结点A)的参考电压和通过分压电路R7和R8的输出电压进行比较,因而控制Q2的导通状态,可以定义发光二极管D1的电流和通过光耦 合在光敏晶体管Q1的集电极电流。然后Q1定义脉冲宽度和输出电压,补偿任何使输出电压改变的倾向。
( W( K9 X* ^7 \ G' q1 H2 c; t 随着光电耦合器的使用时间增加和传输比即增益的下降,为了防止控制失灵,给Q2提供充足的驱动电流裕量是很有必要的。
! _. K$ Q, t4 G2 y$ w% C8 F# H4 e 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。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。光电耦合器的种类较多,常见有光 电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。如下图1(外形有金属圆壳封装,塑封双列直插等)。' r* j$ A% [: l
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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,这样就实现了电一光一电的转换。
d! h' i, x( t+ s( O 基本工作特性(以光敏三极管为例)* H/ D4 [. {8 {( c' a
1、共模抑制比很高
5 X2 w! h3 C! t( I" S( R( \& s 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。8 P# @ J- m, P3 U# F
2、输出特性
: k1 Z; O" R$ h- t8 y& R 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 管集电极输出电流称为暗电流,一般很小。当IF>0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。其测试连线如图2,图中D、C、E三根线分别对应B、C、E极,接在仪器插 座上。0 j% s$ ~) v) P
3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
, v& R F, q6 l- O9 Z& _7 m 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。( g, ~: w" r1 d9 w6 | Z
仪器测试
& G# f! @) Z) Y; [$ {光电耦合器的测试; v/ p. P! P/ B5 O
1、用万用表判断好坏,如图3,断开输入端电源,用R×1k档测1、2脚电阻,正向电阻为几百欧,反向电阻几十千欧,3、4脚间电阻应为无限大。1、2脚 与3、4脚间任意一组,阻值为无限大,输入端接通电源后,3、4脚的电阻很小。调节RP,3、4间脚电阻发生变化,说明该器件是好的。注:不能用 R×10k档,否则导致发射管击穿。3 a$ @! ~. B5 y2 r& [8 e4 F1 w) D
2、简易测试电路,如图(4),当接通电源后,LED不发光,按下SB,LED会发光,调节RP、LED的发光强度会发生变化,说明被测光电耦合器是好的。( W: G% H( a2 c. x, [& K# R( h
" N$ `6 G5 u$ V: o9 r工作原理) V# F5 l# j' `2 J1 T- l3 b
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