什么是光耦合器?
光耦合器通常稱為光電耦合器或光隔離器,是一種迷人的電子元件,旨在使用光作為介質(zhì)傳輸電信號(hào)。其主要目的是在輸入和輸出電路之間提供電氣隔離,防止不必要的耦合效應(yīng)并增強(qiáng)電子系統(tǒng)的整體可靠性和安全性。(下圖為內(nèi)部結(jié)構(gòu):左側(cè)的引腳1和引腳2外露,是一個(gè)LED;LED向光敏三極管發(fā)出紅外光在右側(cè)。)
光耦合器工作準(zhǔn)則:
光耦合器的核心由輸入側(cè)的發(fā)光二極管(LED)和輸出側(cè)的光電探測(cè)器(通常為光電晶體管或光電達(dá)林頓)組成。當(dāng)電信號(hào)激勵(lì)LED時(shí),它就會(huì)發(fā)光。然后發(fā)出的光激活光電探測(cè)器,在輸出電路中產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)。這種布置的優(yōu)點(diǎn)在于輸入和輸出之間完全隔離——不存在直接電氣連接,確保防止電壓尖峰和潛在損壞。
光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是:信號(hào)單向傳輸,輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離,輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響,抗干擾能力強(qiáng),工作穩(wěn)定,無(wú)觸點(diǎn),使用壽命長(zhǎng),傳 輸效率高。
光耦的作用
(1) 在邏輯電路上的應(yīng)用光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路,由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好,因此,由它構(gòu)成的邏輯電路更可靠。
(2) 作為固體開(kāi)關(guān)應(yīng)用 在開(kāi)關(guān)電路中,往往要求控制電路和開(kāi)關(guān)之間要有很好的電隔離,對(duì)于一般的電子開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)是很難做到的,但用光電耦合器卻很容易實(shí)現(xiàn)。
(3) 在觸發(fā)電路上的應(yīng)用將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路,由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路,可有效地解決輸出與負(fù)載隔離地問(wèn)題。
(4) 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。
(5) 在線性電路上的應(yīng)用 線性光電耦合器應(yīng)用于線性電路中,具有較高地線性度以及優(yōu)良地電隔離性能。
(6) 特殊場(chǎng)合的應(yīng)用 光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制,取代變壓器,代替觸點(diǎn)繼電器以及用于A/D電路等多種場(chǎng)合。
光耦的主要作用就是隔離作用,如信號(hào)隔離或光電的隔離。隔離能起到保護(hù)的作用,如一邊是微處理器控制電路,另一邊是高電壓執(zhí)行端,如市電啟動(dòng)的 電機(jī),電燈等等,就可以用光耦隔離開(kāi)。當(dāng)兩個(gè)不同的型號(hào)的光耦只有負(fù)載電流不同時(shí),可以用大的負(fù)載電流的光耦代替小負(fù)載電流的光耦。
耦合器的作用和工作原理如下:
作用:
光耦合器在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用,它利用光的波長(zhǎng)不同來(lái)傳輸信號(hào),具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力,可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離或光電隔離。
光耦合器在邏輯電路、固體開(kāi)關(guān)、觸發(fā)電路、脈沖放大電路、線性電路等多種場(chǎng)合都有應(yīng)用,其可靠性高,能夠解決輸出與負(fù)載隔離地問(wèn)題。
光耦合器還可應(yīng)用于高壓控制,取代變壓器,代替觸點(diǎn)繼電器以及用于A/D電路等多種場(chǎng)合。
工作原理:
光耦合器的工作原理基于光電效應(yīng),通過(guò)輸入端的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(LED)發(fā)出一定波長(zhǎng)的光,該光被光探測(cè)器接收并產(chǎn)生光電流。這個(gè)光電流再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出,從而完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換。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),因此具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。
審核編輯:黃飛
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