新手必讀:光電耦合器設計中九大常用要點
發布時間:2015-12-28 責任編輯:sherry
【導讀】對於電源新手來說,在正式接觸使用光電耦合器shejizhiqian,bufanghuashangjifenzhonglaiyuedubenwen,xiangxinhuiduizhihoudexuexiqidaofeichangdadezuoyong。ruguoduzhezhangwoleyidingdejichu,namebenwenjianghuishiyipianjiaoweiyouxiudeziliaowenzhang。
光guang電dian耦ou合he器qi在zai電dian子zi電dian路lu設she計ji中zhong是shi一yi種zhong必bi不bu可ke少shao的de器qi件jian,其qi能neng夠gou將jiang光guang能neng與yu電dian能neng進jin行xing互hu相xiang轉zhuan換huan,從cong而er達da到dao對dui電dian能neng進jin行xing自zi由you掌zhang控kong的de目mu的de。並bing且qie隨sui著zhe現xian代dai電dian源yuan設she備bei的de多duo樣yang化hua發fa展zhan,光guang電dian耦ou合he器qi的de應ying用yong場chang合he也ye越yue來lai越yue廣guang泛fan。在zai接jie下xia來lai的de內nei容rong中zhong,小xiao編bian將jiang為wei大da家jia介jie紹shao光guang電dian耦ou合he器qi在zai日ri常chang設she計ji中zhong的de一yi些xie使shi用yong常chang識shi,快kuai來lai看kan看kan吧ba。
1、光電耦合器的品種和類型繁多,在實際應用時要根據不同的電路選擇不同類型的光電耦合器。例如,輸入部分有兩個“背對背”發光二極管的光電耦合器,適合應用於交流輸入的場合;采用達林頓輸出結構的光電耦合器,適合應用於輸出較大電流的場合;輸出由光觸發雙向晶閘管組成的光電耦合器,適合用來驅動交流負載。
2、光電耦合器的封裝形式與內部結構、電路功能完全是兩回事。外形相同的光電耦合器,功能可能完全不同;功(gong)能(neng)相(xiang)同(tong)的(de)電(dian)路(lu)也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)封(feng)裝(zhuang)。所(suo)以(yi)選(xuan)用(yong)或(huo)代(dai)換(huan)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)時(shi),隻(zhi)能(neng)以(yi)它(ta)的(de)型(xing)號(hao)為(wei)根(gen)據(ju)。另(ling)外(wai),光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)直(zhi)接(jie)用(yong)於(yu)隔(ge)離(li)傳(chuan)輸(shu)模(mo)擬(ni)量(liang)時(shi),必(bi)須(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)它(ta)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)非(fei)線(xian)性(xing)問(wen)題(ti)。用(yong)於(yu)隔(ge)離(li)傳(chuan)輸(shu)數(shu)字(zi)量(liang)時(shi),要(yao)考(kao)慮(lv)它(ta)的(de)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)問(wen)題(ti)。如(ru)果(guo)對(dui)輸(shu)出(chu)有(you)功(gong)率(lv)要(yao)求(qiu),還(hai)得(de)考(kao)慮(lv)功(gong)率(lv)接(jie)口(kou)設(she)計(ji)問(wen)題(ti)。
3、光電耦合器就輸出特性而言,有非線性(數字型)光電耦合器和線性(模擬型)光guang電dian耦ou合he器qi兩liang種zhong。非fei線xian性xing光guang電dian耦ou合he器qi的de電dian流liu傳chuan輸shu特te性xing曲qu線xian是shi非fei線xian性xing的de,這zhe類lei產chan品pin適shi合he於yu開kai關guan信xin號hao的de傳chuan輸shu,不bu適shi合he於yu傳chuan輸shu模mo擬ni量liang。線xian性xing光guang電dian耦ou合he器qi的de電dian流liu傳chuan輸shu特te性xing曲qu線xian接jie近jin直zhi線xian,並bing且qie小xiao信xin號hao時shi性xing能neng較jiao好hao,能neng以yi線xian性xing特te性xing進jin行xing隔ge離li控kong製zhi。彩cai電dian、xianshiqidengdekaiguandianyuanzhongchangyongdeguangdianouheqiweixianxingchanpin,ruguohuanchengfeixianxingchanpin,jiuyoukenengshizhendangboxingbianhuai,yanzhongshichuxianjishengzhendang,duituxianghuamiandengchanshengganrao,tongshishidianyuandaifuzainenglixiajiang。yinci,zaiweixiujiadianchanpindekaiguandianyuanshi,ruguofaxianguangdianouheqisunhuai,yidingjizheyaoyongxianxingguangdianouheqiqudaihuan。
常用的4腳線性光電耦合器有PC817A~C、PC111、TLP521等,6腳線性光電耦合器有LP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。電子愛好者非常熟悉的4N××係列(如4N25、4N26、4N35、4N36等)光電耦合器,主要用於傳輸數字信號(高、低電平),屬於非線性光電耦合器,其線性度差,是不適合用於開關電源中的。
4、光電耦合器“隔離”作用的建立需要滿足一定的外部條件:首先,在光電耦合器的輸入部分和輸出部分必須分別采用獨立的電源,若兩端共用一個電源,則光電耦合器的隔離作用將失去意義;其次,當用光電耦合器來隔離輸入、輸出通道時,必須對所有的信號(包括數位量信號、控製量信號、狀態信號)全部隔離,使得被隔離的兩邊沒有任何電氣上的聯係,否則這種隔離也是沒有意義的。
5、光guang電dian耦ou合he器qi的de輸shu入ru端duan引yin腳jiao都dou是shi設she計ji在zai封feng裝zhuang的de某mou一yi邊bian上shang的de,而er輸shu出chu端duan引yin腳jiao則ze是shi封feng裝zhuang在zai相xiang對dui的de另ling外wai一yi邊bian上shang的de。這zhe種zhong結jie構gou可ke保bao證zheng前qian後hou級ji間jian絕jue緣yuan電dian阻zu高gao達da109~1013oumu,bingyouliyuzengjiagelidianyadezuidakenengzhi,fangbiandianludeanzhuang。danzaiduotongdaoguangdianouheqizhong,jinguangeshuruduanyushuchuduanzhijiandegelidianyazhijiaogao(一般≥1.5kV),但是在相鄰通道之間所出現的電位差卻絕對不允許超過500V。另外,光電耦合器的輸入端發光源多為紅外發光二極管,它的反向擊穿電壓一般都很低,有的僅3V,在使用時必須注意輸入端不能接反。為了防止紅外發光二極管因反壓過高而擊穿,可在其輸入端反向並聯上一個保護二極管。
6、通常單通道光敏三極管型光電耦合器多是密封在一個6引yin腳jiao的de封feng裝zhuang之zhi內nei,光guang敏min三san極ji管guan的de基ji極ji被bei引yin到dao封feng裝zhuang的de外wai麵mian以yi備bei使shi用yong。在zai平ping常chang使shi用yong中zhong,基ji極ji是shi開kai路lu不bu用yong的de。若ruo將jiang基ji極ji引yin腳jiao與yu發fa射she極ji引yin腳jiao短duan接jie,便bian可ke將jiang光guang敏min三san極ji管guan轉zhuan換huan成cheng為wei光guang敏min二er極ji管guan,在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia,雖sui然ran使shi光guang電dian耦ou合he器qi的de電dian流liu傳chuan輸shu比bi下xia降jiang,但dan卻que能neng夠gou使shi響xiang應ying時shi間jian加jia快kuai。
7、在業餘電子製作或家電維修時,如果手頭一時找不到合適的光電耦合器,取一隻3mm高亮度發光二極管和一隻2mm的3DU型矽光敏三極管,用電工絕緣黑膠布將它們的發光麵和受光麵正對著卷起來,然後裝入一段約6mm×20mm的黑色硬塑管內,兩端用黑色環氧樹脂封固即成。需要指出的是:在選用發光二極管和光敏三極管時,必須使兩者的光譜特性(尤其是峰值波長)盡(jin)量(liang)保(bao)持(chi)一(yi)致(zhi),否(fou)則(ze)會(hui)影(ying)響(xiang)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)的(de)效(xiao)果(guo)。光(guang)敏(min)三(san)極(ji)管(guan)根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)也(ye)可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)光(guang)敏(min)二(er)極(ji)管(guan)或(huo)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)器(qi)等(deng)光(guang)敏(min)器(qi)件(jian)。這(zhe)種(zhong)自(zi)製(zhi)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)成(cheng)本(ben)不(bu)足(zu)2元,其主要特性參數可參考所選用的兩隻管子的特性。
8、常chang見jian的de光guang電dian耦ou合he器qi是shi把ba發fa光guang器qi件jian和he光guang敏min器qi件jian對dui置zhi封feng裝zhuang在zai一yi起qi,屬shu於yu內nei光guang路lu光guang電dian耦ou合he器qi,用yong它ta可ke完wan成cheng電dian信xin號hao的de耦ou合he和he傳chuan遞di。前qian麵mian所suo介jie紹shao的de光guang電dian耦ou合he器qi均jun屬shu於yu內nei光guang路lu光guang電dian耦ou合he器qi。除chu此ci以yi外wai,還hai有you一yi類lei專zhuan門men用yong於yu測ce量liang物wu體ti的de有you無wu、個數和移動距離等的光傳感器(也稱光電開關或光電斷續檢測器),它分為遮光式(對射型)和反光式(反射型)liangzhong,youyuzheleiguangchuanganqiyejuyouguangouhetedian,bingqietadeguangluzaiqijianwaimian,suoyijiangzheleiqijiantongchengweiwaiguangluguangdianouheqi。waiguangluguangdianouheqideshuruduanyushuchuduanduoshuyecaiyongxianghugelidejiegou,jifaguangqijianheguangminqijianxianghuduli,baochidianqijueyuan。danyeyouyixiechanpincaiyongfeigelishi,jifaguangqijianheguangminqijianweigongdi。waiguangluguangdianouheqidequedianshirongyishoudaowaijieguangxiandeganrao,youqishizaijiaoqiangdehuanjingguangxianxiashiyong,qijiancegongnengkenengsangshi。
9、焊接普通光電耦合器一般用20W左右的小功率電烙鐵,烙鐵頭最好銼成窄小斜麵,以求焊點位置準確。焊接時間不宜過長,防止燙壞器件本身或線路板。
以上,就是光電耦合器在日常設計使用過程中需要注意,或者很容易被忽略的一些使用要點。
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