光電耦合器可根據(jù)不同要求，由不同種類的發(fā)光元件和光敏元件組合成許多系列的光電耦合器。目前應(yīng)用最廣的是發(fā)光二極管和光敏三極管組合成的光電耦合器。光耦以光信號(hào)為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合與傳遞，輸入與輸出在電氣上完全隔離，具有抗干擾性能強(qiáng)的特點(diǎn)。光耦合器(也稱為光隔離器)是設(shè)計(jì)工程師可以使用的最有用，最通用，解決問題的組件之一。
這種小型的非整體式設(shè)備可以完成一件事情，并且可以很好地完成工作，并且在大多數(shù)情況下無需任何軟件即可實(shí)現(xiàn)最小的復(fù)雜性。常見問題解答將研究其廣泛使用的組件的工作原理，關(guān)鍵參數(shù)和應(yīng)用。
最簡(jiǎn)單的說，什么是光耦合器?
答：這是一個(gè)電光組件(通常只有四個(gè)端子)，概念上很簡(jiǎn)單，其工作原理如圖1所示。其中兩個(gè)端子連接并驅(qū)動(dòng)紅外(IR)LED，而另兩個(gè)為輸出光電晶體管(裝在同一包裝中)的示意圖，它感測(cè)LED發(fā)出的光。(在發(fā)光LED和光電晶體管接收器之間的光耦合器中內(nèi)置了一條特殊的光導(dǎo)管)。
因此，輸入LED和輸出光電晶體管之間的耦合是光學(xué)的，而不是電的。LED可以放置在光電晶體管上方或與其相鄰，如圖2所示。封裝的兩側(cè)通常只有幾毫米，有點(diǎn)像4引腳DIPIC。
隨著更多的電流注入LED，LED的輸出增加。當(dāng)電流為零或接近零時(shí)，LED不產(chǎn)生或產(chǎn)生很少的光子。因此，光電晶體管處于“關(guān)閉”狀態(tài)，并且沒有電流(除了很小的泄漏電流)從其集電極流向發(fā)射極。隨著LED電流的增加，光電晶體管傳導(dǎo)更多的電流，直到其完全導(dǎo)通(飽和)為止，并且它傳導(dǎo)的最大電流只有很小的輸出電壓降。
結(jié)果是在輸入和輸出之間沒有電流(歐姆)路徑。輸入側(cè)電信號(hào)攜帶的信息變?yōu)檩敵鰝?cè)電信號(hào)，但是沒有任何插入的電路徑。
功率調(diào)節(jié)器必須具有一次側(cè)-二次側(cè)隔離(由電源變壓器提供)，但一次側(cè)也需要來自輸出的反饋以控制調(diào)節(jié)功能，并且該反饋信號(hào)必須被隔離以保持總體調(diào)節(jié)器隔離。
首先，它是一個(gè)有源設(shè)備，必須以適當(dāng)?shù)碾娏髁框?qū)動(dòng)LED，該電流的范圍可以從20mA到大約50mA。此外，還有一種稱為L(zhǎng)ED老化的現(xiàn)象，其中LED輸出隨時(shí)間降低，通常在大約20年后達(dá)到一半功率。這意味著光耦合器的工作壽命可能小于應(yīng)用程序所能承受的范圍。但是，工藝技術(shù)的改進(jìn)已大大降低了這種老化，并且一些供應(yīng)商保證其設(shè)備符合20年的規(guī)范。
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