光耦的基本知识
电路入门基础知识之：光耦（OCEP）
电路入门基础知识之：光耦（OCEP）
1.什么是光耦?
光耦（光耦合器，opticalcoupler equipment），也称光电隔离器或光电耦合器。
它是以光为媒介来传输电信号的器件，把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管，光敏电阻）封装在同一管壳内。
当输入端加电信号时发光器发光，受光器接收光之后就会导通产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”控制。
2.光耦的特点与应用
（1）单向传输
由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。
（2）隔离
由于光耦完全实现了电气的隔离，所以能够进行完全隔离。
常用在电路模块的输入端，用来隔离电信号对电路的影响。
（3）信号电压转换
输入端与输出端上拉电阻采用不同的电压，可以实现电压转换。
通过控制
是否发光，也能进行信号电平的转换。
比如把地/开信号转换为3.3V/地。
光耦基础知识30汇总
低速光耦：光敏三极管、光电池等输出型 按速度分 高速光耦：光敏二极管带信号处理电路或者光敏集成电路输出型
按封装形式分
同轴型 双列直插型 TO封装型 扁平封装型 贴片封装型 光纤传输型
按通道分
单通道 双通道 多通道
光耦的分类-2
低电源电压型光电耦合器（一般5～15V）
按工作电压分
高电源电压型光电耦合器（一般大于30V）
光耦基础知识及Avago产品
技术中心
2010-12-14
知识框架
光耦基础知识 • 光耦内部结构及工作原理 • 光耦特性 • 几种数字隔离器优势对比 • 光耦分类 • 相关参数指标说明 光耦的应用 • 应用领域 • 几种常用光耦的特性 Avago光耦产品 • Avago光耦的特点 • Avago光耦的详细产品分类 附：术语说明
LED驱动电流及正向压降
采用高效率的LED和高增益的接收放大电路可以降低驱动电流的需求。 较小的If可以降低系统功耗，并降低LED的衰减，提高系统长期可靠性。
发光二极管正向压降Vf：大于普通二极管的正向压降，大约为2V；
光耦的分类-1
非线性光耦：适合开关信号的传输，不适合模拟量传输。4N系列
按输出特性分 线性光耦：电流传输特性曲线接近直线，且小信号性能较好。PC817A—C系列
Speed
输出-传输延时、脉宽失真比和延时偏差
光耦速度：单位为Mbit/s，通常标识为MBd， 1MBd=1Mbit/s；
速度
单位为Mbit/s，通常标识为MBd， 1MBd=1Mbit/s；
低速型号： 10Kbps及以下 中速型号： 100K－1M 高速型号： 1M以上
在通信应用中， DeviceNet规定了相对较低的数据速率，包括125kBd、250kBd和500kBd，传播 延迟要求小于40ns； CAN总线规定了125kBd低速和1MBd高速数据速率，但对传播延时没有严格的要 求； Profibus发送数据则要求在12MBd范围内，并规定了隔离器、收发器和连接本身 的PWD总延时。
光耦的基本知识
光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光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。
由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。
所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。
在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。
1.光耦合器的主要优点信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。
光耦合器是70 年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。
在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。
十几年来，新型光耦合器不断涌现，满足了各种光控制的要求。
其应用范围已扩展到计测仪器，精密仪器，工业用电子仪器，计算机及其外部设备、通信机、信号机和道路情报系统，电力机械等领域。
这里侧重介绍该器件的工作特性，驱动和输出电路及部分实际应用电路。
近年来问世的线性光耦合器能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号，使其应用领域大为拓宽。
下面分别介绍光耦合器的工作原理及检测方法。
p521光耦限流电阻计算
p521光耦限流电阻计算光耦作为电子元件，在电路中起到隔离和传输信号的作用。
在光耦的电路中，限流电阻的选择对于光耦的性能和稳定性至关重要。
本文将详细介绍如何计算p521光耦的限流电阻值。
一、光耦基础知识光耦，全称光电耦合器，是一种以光为媒介，实现电信号传输的电子元件。
它由发光器件和光敏器件组成，通过光的发射、传输和接收实现信号的隔离传输。
p521光耦是一种常用的光耦型号，具有体积小、寿命长、响应速度快等优点。
在选择限流电阻时，需要考虑以下几个因素：1. 光耦的输入电流和输出电压；2. 电源电压；3. 电路中的最大电流。
二、限流电阻的计算限流电阻的计算公式为：R = V / I其中，R为限流电阻，V为电源电压，I为光耦的输入电流。
以p521光耦为例，其输入电流为50mA，电源电压为5V。
代入公式得：R = 5V / 0.05A = 100Ω。
因此，p521光耦的限流电阻应为100Ω。
在实际应用中，需要根据电路中的最大电流来选择合适的限流电阻。
如果最大电流较小，可以选择较小的限流电阻；如果最大电流较大，则需要选择较大的限流电阻。
三、注意事项1. 在选择限流电阻时，需要考虑电阻的精度和稳定性。
精度越高、稳定性越好，光耦的性能和稳定性就越好。
2. 需要注意限流电阻的功率。
如果电阻的功率较小，长时间工作可能会导致电阻发热甚至烧毁。
因此，需要根据电路中的实际功率来选择合适的电阻功率。
3. 在使用光耦时，需要注意避免过电压和过电流的情况。
过电压和过电流可能会导致光耦性能下降甚至损坏。
因此，需要在电路中加入保护措施，如限流电阻、稳压管等。
4. 在安装光耦时，需要注意发光器件和光敏器件之间的距离。
距离过大或过小都会影响光耦的性能和稳定性。
因此，需要根据光耦的规格书和实际需求来选择合适的距离。
5. 在调试电路时，需要注意观察光耦的工作状态。
如果发现光耦的工作状态异常，需要及时调整限流电阻的阻值或更换其他型号的光耦。
光耦基本知识
光电耦合器光电耦合器简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。
光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦常用的线性光耦是PC817A—C系列。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。
线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC61 4 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HC PL－2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比(CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
光电晶体管集电极电流与VCE有关，即集电极和发射极之间的电压。
光耦参数详解
光耦参数详解光耦（Optocoupler），也被称为光电隔离器或光电耦合器，是一种常用的电气隔离元件。
它由发光二极管（LED）、光敏晶体管（光敏三极管）和光电耦合器件组成。
光耦器件可将输入电信号转换为光信号，再将光信号转换为输出电信号，实现输入与输出之间的电气隔离。
在实际应用中，光耦器件的参数非常重要，在选型和设计过程中需要充分了解光耦参数的含义与特性。
本文将对光耦参数进行详解。
一、LED电流（IF）LED电流是指通过发光二极管的电流。
较大的LED电流可以提高器件的输出响应速度和增大耦合光功率。
通常，我们应选择适当的LED电流，确保LED工作在额定电流范围内，以提供合适的光照强度。
二、输出电压（VCEsat）输出电压指的是光敏晶体管或光敏三极管的饱和电压。
当输入光强度与电流满足一定条件时，光敏晶体管或光敏三极管的输出电压将保持在较低的水平。
输出电压越小，表示光耦器件的开关速度越快。
三、耐压（BVCEO）耐压是指光敏晶体管或光敏三极管的耐受反向电压。
它是光耦器件能够工作的最大反向电压。
在选择光耦器件时，应确保其耐压大于实际工作电压，以保证其正常、稳定的工作。
四、光电流传输比（CTR）光电流传输比是衡量光耦器件性能的重要指标。
它定义了光信号与输入电信号之间的转换效率。
光电流传输比越大，表示器件对输入光信号的转换效率越高。
五、工作温度范围（Topr）工作温度范围是指光耦器件能够正常工作的环境温度范围。
在实际应用中，应确保光耦器件的使用环境温度在工作温度范围内。
光耦参数的选择与应用需求密切相关。
在选型时，我们应根据具体使用情况，合理选择合适的光耦器件，并对参数进行综合考虑。
同时，由于光耦器件的参数与性能之间存在一定关系，对于不同的应用场景，也需要灵活调整参数，以满足特定的电路要求。
需要注意的是，在设计电路时，也需要充分考虑光耦器件周围的光电磁环境，合理布局电路板，以减少光耦器件与外界的电磁干扰，确保其正常工作。
光耦的基本原理范文
光耦的基本原理范文光耦是一种使用光信号传输电信号的器件，由光发射器和光接收器组成。
光发射器将电信号转换成光信号发送，而光接收器则将光信号转换回电信号。
光耦的基本原理基于半导体材料的光电效应和光电转换技术。
光聚焦和电芯片是光耦的两个主要部分。
光聚焦部分由一个光发射器和一个光接收器组成。
光发射器通常是一种发光二极管（LED），而光接收器则是一种光敏二极管（光电二极管或光电晶体管）。
电芯片部分主要是驱动和调理电路，用于控制光发射器和接收器的工作。
在光发射器中，当有电流流经发光二极管时，二极管内的半导体材料会发射出可见光。
这是通过能带结构中载流子的复合实现的。
当电流流经发光二极管时，载流子在半导体材料中移动，它们会与自由电子碰撞并发生复合。
在复合过程中，能量以光子的形式释放出来，产生可见光。
发射出的光线由光聚焦部分的透镜聚焦成一个光斑，其大小和形状取决于透镜的设计。
光线从发射器端射出，通过空气或其他介质传播，直至照射到光接收器。
光接收器通常由光敏二极管或光电晶体管组成。
光敏二极管具有在光照下生成电流的特性。
当光线照射到光敏二极管上时，光子激发了半导体材料中的电子，使其跃迁到导带中。
在导带中的电子会与电势产生电场效应，从而形成光电流。
光电晶体管实际上是一个放大的光敏二极管，具有更高的灵敏度和响应速度。
当光线到达光接收器时，光接收器中的光敏二极管或光电晶体管发出的电信号（光电流）会被电芯片部分的电路处理和扩大。
电芯片用于检测和放大光接收器的输出信号，并将其转换为所需的电信号，以供外部电路使用。
光耦具有隔离电气信号的功能，因为光信号与电信号相互隔离。
这种隔离功能可以用来解决电路隔离、电气隔离和信号传输隔离等问题。
当输入端发生电气变化时，光耦光发射器端发出相应的光信号，经过传输后，光接收器端会产生与输入信号相对应的输出信号。
因此，光耦可以实现不同电路之间的电气隔离和信号转换。
总之，光耦利用光电转换原理将电信号转换成光信号并传输，然后再将光信号转换回电信号。
光耦基础知识30汇总35页PPT
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
光耦基础知识30汇总
36、“不可能”这个字(法语是一37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
光耦的参数
光耦的参数一、光耦的概述光耦是一种将电信号转换为光信号或者将光信号转换为电信号的器件。
它由发光二极管（LED）和光敏晶体管（OPTO）组成，通过LED发出的光束照射到OPTO上，产生电流，从而实现电-光或者光-电转换。
二、常见的光耦参数1. 公共模式抑制比（CMRR）公共模式抑制比是指在输入信号中同时存在共模干扰和差模信号时，输出信号中差模信号与共模干扰之比。
CMRR越大，说明设备对共模噪声的抑制能力越强。
2. 隔离电压隔离电压是指在输入端和输出端之间所能承受的最大电压。
通常情况下，隔离电压越高，说明设备隔离效果越好。
3. 带宽带宽是指一个设备能够传输的最高频率范围。
通常情况下，带宽越大，说明设备传输速度越快。
4. 响应时间响应时间是指从输入信号变化到输出信号变化所需要的时间。
响应时间越短，说明设备响应速度越快。
5. 耐压耐压是指设备在工作过程中所能承受的最大电压。
通常情况下，耐压越高，说明设备的安全性能越好。
三、光耦参数的影响因素1. 温度温度对光耦的影响比较大。
当温度升高时，光耦的灵敏度会下降，同时输出信号也会有所变化。
2. 光源功率光源功率对光耦的影响也比较大。
当光源功率过低时，会导致输出信号弱化甚至消失；而当光源功率过高时，则会导致输出信号失真。
3. 工作电流工作电流对光耦的影响也比较明显。
当工作电流过低时，会导致输出信号弱化甚至消失；而当工作电流过高时，则会导致输出信号失真。
4. 入射角度入射角度也会影响光耦的性能。
通常情况下，入射角度越小，则输出信号越强；而入射角度越大，则输出信号越弱。
四、如何选择合适的光耦参数1. 根据需求确定参数范围首先需要根据实际需求，确定所需要的光耦参数范围。
比如，如果需要传输高速信号，则需要选择带宽较大的光耦；如果需要保证设备的安全性能，则需要选择隔离电压和耐压较高的光耦。
2. 选择合适的品牌和型号在确定所需参数范围后，可以根据品牌和型号进行筛选。
通常情况下，知名品牌和口碑好的型号更为可靠。
光耦的作用及工作原理输入电压和输出电压
光耦的作用及工作原理输入电压和输出电压光耦，也称为光电耦合器，是一种利用光学和电学相结合的器件，用于实现光和电信号之间的隔离和转换。
光耦常用于电路的隔离、抑制噪声、电气绝缘等应用中。
其工作原理基于光伏效应和光导效应，能够将输入端的光信号转换为输出端的电信号，实现信号的隔离传递。
在光耦的内部结构中，通常包含一个发光二极管和一个光敏三极管。
当输入电压施加在发光二极管上时，发光二极管会发出一束光线，照射到光敏三极管上。
光敏三极管在光照射下会发生电导率变化，从而产生输出电压。
这种通过光信号控制电信号的转换方式，实现了输入与输出之间的电气隔离。
光耦在电子电路中广泛应用，特别是在需要进行隔离传递信号的场合。
通过光耦器件可以实现输入端与输出端的电气隔离，有效地防止信号传递过程中的干扰和噪声，提高了系统的稳定性和可靠性。
此外，光耦还可以在不同电压级别之间传递信号，将高压电路和低压电路有效隔离，确保电路的安全性。
在工业控制系统、通信设备、电源管理等领域，光耦器件被广泛应用。
它能够有效地传递信号，保证各部分之间的隔离，防止电气干扰和电路损坏，为整个系统的运行提供保障。
光耦器件不仅能够实现电气隔离，还能够传递各种类型的信号，包括模拟信号和数字信号。
总的来说，光耦作为一种重要的光电器件，在现代电子电路中发挥着关键作用。
它通过光学和电学的结合，实现了输入信号到输出信号的转换，保证了信号的传递稳定性和可靠性。
同时，光耦还能够隔离各部分之间的电气连接，防止电路间的相互干扰，提高了系统的整体性能。
在未来的发展中，光耦器件将继续扮演重要角色，为各种电子设备和系统的运行提供支持和保障。
1。
光耦基础知识
Avago光耦的详细分类
光电耦合器 - 密封 • 10 MBd、高 CMR、单通道 (32) • 10 MBd、高 CMR、双通道 (75) • 10 MBd、高 CMR、四通道 (5) • 20MBd、极高速 (49) • 5 MBd、低电流、宽 Vcc (54) • IGBT 门驱动 (26) • 交/直流转逻辑接口 (21) • 单通道高速晶体管 (22) • 双通道高速晶体管 (49) • 四通道高速晶体管 (5) • 密封功率 MOSFET (17) • 智能功率模块和门驱动接口 (17) • 模拟隔离放大器 (13) • 高增益单通道 (44) • 高增益双通道 (49) • 高增益四通道 (56) • 高速逻辑门、10MBd 线路接收器 (20)
• 产品种类多，涵盖各种封装、速率，多通道数供选择； • 产品性能高：速度快（达到50MBd）、共模抑制能力强（达40kV/us）、低电压、低功耗、大工作
温度范围、有支持双电源电压产品。 • 主要的应用领域是在工业市场，包括工业网络、电机控制、输入输出隔离、配电系统以及交换式电
源等。同时在开拓新兴市场，包括消费类产品，如等离子显示器、空调、感应加热电磁炉、健身器 材、洗衣机等。
车用智能功率模块接口光电耦合 (2)
车用集成型门驱动光电耦合器 (3)
• 通用光敏晶体管光电耦合器 (20)
• 隔离 20 mA 电流环路发射器-接收器 (2)
• 隔离型电压/电流检测器 (5)
• 隔离线路接收器 (2)
• 集成型门驱动光电耦合器 (36) • 高线性度模拟光电耦合器 (2)
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Avago塑料光耦产品分类
10
速度
单位为Mbit/s，通常标识为MBd， 1MBd=1Mbit/s；
光耦的原理
光耦的原理光耦是一种将光学和电子学相结合的器件，它由发光二极管和光敏三极管组成。
光耦的原理是利用发光二极管发出的光信号，通过光敏三极管将光信号转换成电信号，从而实现光和电的相互转换。
光耦在电子设备中起着重要的作用，它可以实现电路隔离、信号传输、电气隔离等功能。
接下来，我们将详细介绍光耦的原理及其应用。
光耦的原理。
光耦的原理基于半导体材料的特性，利用半导体材料的光电效应实现光信号到电信号的转换。
发光二极管是光耦的光源，当有电流通过时，发光二极管会发出光信号。
光敏三极管是光耦的接收器件，它可以将光信号转换成电信号。
当发光二极管发出光信号照射到光敏三极管上时，光敏三极管中的光敏材料会吸收光信号并产生电子-空穴对，从而产生电流。
这样就实现了光信号到电信号的转换。
光耦的应用。
光耦广泛应用于电子设备中，其中最常见的用途是实现电路隔离。
由于光耦可以将输入端和输出端完全隔离开，因此可以有效地避免输入端和输出端之间的电气隔离问题。
此外，光耦还可以用于实现信号传输。
在一些噪声较大的环境中，使用光耦可以有效地减小信号的干扰，提高信号的传输质量。
此外，光耦还可以用于实现电气隔离，保护电子设备和人身安全。
总结。
光耦作为一种将光学和电子学相结合的器件，具有独特的工作原理和广泛的应用领域。
通过发光二极管和光敏三极管的相互作用，光耦可以实现光信号到电信号的转换，从而在电子设备中发挥重要作用。
在实际应用中，光耦不仅可以实现电路隔离、信号传输，还可以实现电气隔离等功能，为电子设备的安全运行提供了保障。
希望通过本文的介绍，能够让大家对光耦有更深入的了解，为其在实际应用中发挥更大的作用提供参考。
光耦的用法
光耦的用法一、光耦简介光耦合器（英文：Optical Coupler，简称：光耦）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。
它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。
当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。
光耦合器主要由三部分组成：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，被光探测器接收后，进一步转换为电信号，最后经后级放大形成响应的输出信号。
因此光耦合器输入的是电信号，输出的是电信号。
二、光耦的种类根据其工作方式的不同，可分为线性光耦和开关光耦；按照接收管的结构不同，线性光耦又可分为有光电二极管式和光电晶体管式两种；开关光耦又分为晶体管—晶体管（T—T）式、晶体管—晶体管（N—P—N）式、晶体管—晶体管（P—N—P）式等类型。
此外，还有达林顿（射极跟随器）型、双管式和差分式等光耦合器。
三、光耦的工作原理光耦合器的工作原理是：在输入端加电信号使发光源发光，发光管产生的光线照射在受光器上，转换成电信号后再传输到输出端，以完成对于电路的隔离与传输。
其结构一般有光纤式和集成式两类，但目前应用最广、产量最大的为集成式结构的光耦合器。
它又可分为“塑封型”和“密封型”两大类，其中“塑封型”又分为直插封装型和贴片封装型两种。
四、光耦的选择与使用由于线性光耦是线性工作的器件，它在模拟电路中的应用优于数字电路。
选择一个好的光耦需要考虑一下因素：1.隔离电压：选择隔离电压高的器件。
2.传输速度：根据电路中电信号的频率选择不同截止频率的光耦。
3.带宽：根据电路的带宽选择不同带宽的光耦。
4.饱和压降：对与一般的数字逻辑来说，应选择饱和压降尽可能小的器件。
5.线性度：选择线性度好的器件。
线性度越接近1越好。
在选择完光耦之后就要看是否能够符合你的实际电路使用了，注意最大和最小的工作电压、电流，这些会影响到整个电路的性能和稳定性。
光耦参数详解(二)
光耦参数详解(二)光耦参数详解1. 光耦的定义与作用•光耦是一种电光转换器件，能将电信号转换为光信号，或将光信号转换为电信号。
•光耦常用于电气隔离、信号传输与控制等领域。
2. 光耦的组成结构•发光二极管（LED）：将电信号转换为光信号的光源。
•光敏二极管（PD）：将光信号转换为电信号的光电探测器。
3. 光耦的参数•额定电压（V_CE或V_F）：在给定电流下，LED或PD的额定工作电压。
•最大电流（I_Fmax或I_Dmax）：LED或PD可承受的最大电流。
•隔离电压（V_ISO）：光耦在工作时不会导通或击穿的电压。
•光耦容忍功率（P_Diss）：光电转换过程中产生的热量。
•响应时间：光耦从输入到输出的响应的时间延迟。
•器件封装：光耦常见的封装形式，如SMD、DIP等。
4. 典型的光耦应用•电气隔离：将高电压与低电压电路之间进行隔离，以防止电气干扰和触及危险电压。
•信号传输：将信号从一个电路传输到另一个电路，如从模拟信号到数字信号的转换。
•控制应用：在自动化系统中，光耦可用于实现信号的隔离和控制。
5. 光耦的优缺点•优点：–电气隔离能力强，可有效防止电气干扰和触及危险电压。
–封装形式多样，适用于不同的应用场景。
–响应时间快，可实现高速信号传输。
•缺点：–电气特性易受温度和工作条件的影响。
–光敏元件易受光源波长和光强的影响。
6. 如何选择光耦•根据应用需求确定电气隔离等级和功率要求。
•需要考虑工作温度范围和环境条件。
•选择适合的封装形式，方便与其他元件进行连接和安装。
7. 小结光耦是一种重要的电光转换器件，具有广泛的应用价值。
了解光耦的参数和特性，能够更好地选择适合的光耦并合理应用于实际场景中，实现电路的隔离和信号传输。
希望本文对读者理解光耦有所帮助。
光耦基础知识-30PPT课件
增强信号质量
通过光耦的隔离作用，可 以减少噪声和干扰，提高 信号的传输质量和稳定性。
通信系统
数据传输
光耦在通信系统中广泛应 用于数据传输，如光纤通 信、网络通信等。
信号转换
光耦可以将电信号转换为 光信号，或者将光信号转 换为电信号，实现信号的 转换和处理。
高速传输
光耦具有高速传输的特性， 适用于高速数据传输和信 号处理。
自动控制系统
控制信号传输
在自动控制系统中，光耦可以用 于传输控制信号，实现系统各部
分之间的信号传输和控制。
安全保护
光耦可以用于安全保护，如过流保 护、过压保护等，防止系统受到过 流、过压等异常情况的损坏。
精确控制
光耦具有高精度和高稳定性的特点， 适用于需要精确控制的场合，如工 业自动化、仪器仪表等。
光耦的组成
总结词
光耦主要由输入端、发光器件、光接收器件和输出端组成。
详细描述
输入端负责接收外部信号，发光器件（如LED）将输入信号转 换为光信号，光信号通过光学通道传输到光接收器件（如光电 二极管），光接收器件再将光信号转换为电信号，最后输出端 输出处理后的信号。
光耦的工作原理
总结词
光耦的工作原理是利用光的传输与转换实现输入与输出之间的耦合。
常见的集成光耦有ISO721、ISO722 等型号。
集成光耦具有体积小、集成度高、易 于使用等优点，广泛应用于各种电子 设备中。
03
光耦的应用
信号隔离
01
02
03
信号隔离
光耦可以用于信号隔离， 将输入和输出电路隔离， 以减少电路之间的相互干 扰和噪声。
保护电路
光耦可以起到保护电路的 作用，防止输入信号对输 出电路造成损坏或干扰。
光耦基本知识培训
IPM驱动光耦
IPM光耦可选型号：
IPM驱动光耦
IPM光耦替代清单：
IPM驱动光耦
MOSFET驱动光耦
MOSFET驱动光耦：
现在MOSFET基本只是应用在小功率高速率的功率板上，但是随着 SiC材料的广泛应用，越来越多的MOSFET得到应用。
MOSFET的速度优势得以展示。
ACPL-W34X
驱动光耦
驱动光耦Roadmap：
IGBT驱动光耦
IGBT驱动光耦：
驱动光耦的主要功能包括隔离和驱动，复杂的驱动光耦还要包括 各种保护功能。
与普通的通信光耦相比，驱动光耦都需要增加驱动级，用来提供 驱动IGBT所需的大电流。 电压等级
开关速率 电流等级
光耦电流选型
IGBT驱动光耦
驱动光耦可选型号：
有影响力的管理机构
基本参数
Datasheet示例：
输入输出间瞬时承受电压
作用时间：1分钟
基本参数
Viorm (IEC标准）和Viso（UL标准）
输入输出间电压
持续工作时间
基本参数
共模抑制CMR： 共模抑制CMR表征每微秒光耦能容忍的最大共模噪声。 共模抑制CMR值的大小，表征防噪声能力的大小。
软关断：
ACPL-332J主要特点
软关断：
ACPL-332J主要特点
集电极开路告警输出：
ACPL-332J主要特点
软件复位（331，332）：
在一个确定的时间后（一般为5us以上），由输入端从低到高的电 平变化让芯片重新开始工作。
硬复位（330,333）： 在一个固定的周期后（典型26us），无需外部控制，芯片重新开 始工作。
MOSFET驱动光耦
目前Avago绝大部分的驱动光耦都以IGBT为驱动对象，当使用这些光耦 去驱动MOSFET时，需要注意一些事项。 ——工作电压 ——欠压锁定电压 ——工作速率 ——…… 随着开关频率的增加，开关损耗会随着迅速增大，并取代导通损耗成为 主要的损耗。 在目前的设计中，由于损耗和散热的原因，大功率设计都会采用低速设 计；但是低速大功率设计，使得被动器件的尺寸极大，造价及其昂贵。
光耦工作原理
光耦工作原理1. 引言光耦是一种将电信号和光信号进行转换的器件，广泛应用于电气领域中的隔离、控制等方面。
在工作原理上，光耦利用光电效应来实现光信号和电信号的相互转换。
本文将介绍光耦的基本构造和工作原理，以及一些常见的应用场景。
2. 光耦的基本构造光耦由光电二极管和光敏三极管组成，其中光电二极管用于接收光信号，而光敏三极管则产生电信号。
两者通过光学耦合来实现信息的传递。
3. 光耦的工作原理光耦的工作原理基于光电效应。
当光照射到光电二极管上时，光子会激发出电子，并在二极管中形成电流。
这个电流会经过放大和滤波等处理后，作为输入信号传送到光敏三极管。
光敏三极管在接收到输入信号后，会根据电流的大小控制输出电流的强弱。
当输入信号大于某一阈值时，输出电流为高电平；当输入信号小于阈值时，输出电流为低电平。
在光耦的光学耦合部分，光电二极管和光敏三极管之间通过透明的绝缘材料相连，以有效隔离电气和光学系统。
4. 光耦的工作特点光耦具有以下几个特点：•隔离性：光耦通过光学耦合的方式实现输入信号和输出信号的隔离，可以避免电气信号的相互干扰。
•快速响应：光电二极管可以对光信号进行快速响应，使其成为一种适用于高速传输的器件。
•低功耗：光敏三极管的输出电流较小，因此在功耗方面相对较低。
•高分辨率：光耦的输出电流较小，可以实现较高的精度和分辨率。
5. 光耦的应用场景光耦作为一种重要的电子器件，在许多应用场景中得到了广泛应用。
以下是光耦的一些常见应用场景：•隔离传输：光耦可以实现电源与控制电路之间的隔离传输，保证电路的安全和稳定性。
•电气控制：在工业自动化系统中，光耦可以用于控制开关电路，实现信号的隔离和控制。
•逻辑电平转换：光耦可以将低电平信号转换为高电平信号，实现电平的逻辑转换。
•通信设备：光耦可以用于光纤通信设备中，实现光信号和电信号的相互转换。
•电能计量：光耦可以用于电能表中，实现电量的测量和计量。
6. 光耦的未来发展随着科技的不断进步，光耦技术也在不断发展。
光耦 用法
光耦用法光耦是一类传感器器件，用于将电信号转换成光学信号，或者将光学信号转换成电信号。
它由两部分组成：光源和接收器。
从接收器传输到光源的光线程通过一个隔离器隔离。
这种隔离可防止电路中出现回路，同时还能提高噪声阻抗和互联电阻抗。
光耦应用非常广泛，可以用于工业自动化、测量仪器、精密仪器、通讯器材、医疗器械、家用电器、电力电子等领域。
光耦的种类光耦包括近红外光耦、可见光光耦和红外光耦三类。
近红外光耦可以用于高速传输和电源隔离。
近红外光（NIR）指波长介于700-1100的可见光波长和1000-25000的红外光之间的一段光谱。
这种光耦被用于高速传输系统，其通信速度可以达到 Mbps级别。
可见光光耦可用于测量光强度，检测LED、汽车制动灯、交通信号灯、电视和电影光学传输系统等。
红外光耦可以用于安全系统和控制系统。
红外光（IR）是人眼无法看到的较高频率的光。
把红外光封装进光耦，可以用于传感安全门、应急报警器和IR遥控器等。
光耦的组成光耦由发光二极管（LED）和双向电容隔离器构成。
其中LED是光源，它在正向偏置时发光。
隔离器用于光线传递，并提供电隔离（一般为2kV）。
隔离器内部有一个电容，这个电容通常是由两个互补的PN结组成，用于恒流限制。
隔离部件的输入端被连接到光源的负极，输出端被连接到接收器端的电路中。
在光照射隔离器时，光源的光线从LED透过隔离器进入接收器的光学转换器中。
这样，光学信号被转换为电信号，从而实现光电隔离。
光耦的工作原理光耦的主要工作原理是通过隔离器来将光信号转换成电信号或者反过来将电信号转化成光信号。
在一个光耦器件中，它的输入端和输出端都被分置于两个隔离区域内。
当输入端的激光光束照射到它时，它会产生电压信号，即输出端会输出电信号。
反之，当输入端传输一定的电信号时，输出端便会发射对应的激光光束，即将电信号转换成了光信号。
光和电信号是在一个光耦器件内进行隔离、转换和传输的。
在光技术、电技术和信息技术领域中，光电隔离器材的作用是非常明显的，将光信号转换成电信号，或者将电信号转换成光信号，以实现信号的互联和隔离。
光耦的使用
光耦的使用光耦是一种常用的光电器件，主要用来隔离和传输电气信号。
它由发光二极管和光敏三极管组成，通过光学和电学的相互作用实现信号的隔离，具有高速、高精度和长寿命等优点。
在现代电子设备和电路中，光耦被广泛应用于各种场合，如电源隔离、信号隔离、电压变换等，发挥着重要作用。
在电子电路中，光耦一般用来实现电气信号的隔离。
它的工作原理是利用发光二极管发出的光信号，通过光线照射到光敏三极管上产生光电效应，从而控制输出端的电流和电压。
通过这种方式，可以实现输入端和输出端之间的电气隔离，有效地阻断输入信号的传输，保护接收端不受损坏。
光耦在电源隔离中有着重要应用。
在一些特殊场合，需要对电源进行隔离以确保设备安全和稳定工作。
光耦作为一种理想的隔离元件，可以有效地实现输入和输出电源之间的隔离，避免电源间的干扰和波动，保证设备的正常运行。
此外，光耦还具有体积小、重量轻、响应速度快等优点，适用于对电源隔离性能要求较高的场合。
信号隔离是光耦的另一大应用领域。
在一些需要将控制信号传输到远距离或环境恶劣的场合，光耦可以起到良好的隔离和传输作用。
通过光耦将输入信号转换成光信号，再由光敏三极管接收并转换回电信号，可以实现信号的传输和隔离，避免外界干扰和噪声影响，确保信号的准确性和稳定性。
此外，光耦还可用于电压变换和电流调节等方面。
通过合理选择光耦的参数和工作模式，可以实现输入和输出端之间的电压变换和电流调节，满足不同场合的电路要求。
光耦具有可靠性高、成本低、安装方便等特点，广泛应用于各种电子设备和系统中，提高了电路的性能和稳定性。
总的来说，光耦作为一种重要的光电器件，在现代电子领域有着广泛的应用。
它通过光学和电学的相互作用，实现了电气信号的隔离、传输和变换，为电子设备和系统的正常运行提供了重要保障。
随着科技的不断发展，光耦的应用领域将会更加广泛，为电子行业的进步和发展贡献力量。
1。
光耦参数详解
光耦参数详解
光耦是一种用于电气隔离的器件，其由光电耦合器和光电转换器组成。
光电耦合器包含一个发光二极管和一个光敏三极管，通过发光二极管产生光信号并通过光敏三极管接收光信号，从而实现电信号与光信号的转换。
在应用中，光耦可以实现电路的隔离，提高电路的稳定性和可靠性。
光耦参数主要包括输入参数和输出参数。
输入参数包括输入光电流、输入光功率和输入电流。
输入光电流是指输入到光电耦合器的光信号所产生的电流，通常以毫安（mA）为单位。
输入光功率是指光耦合器所接收到的光信号的强度，通常以瓦（W）为单位。
输入电流是指光电耦合器所需要的电流，它取决于发光二极管的工作特性。
输出参数包括输出光功率、输出电流和输出电压。
输出光功率是指光敏三极管产生的光信号的强度，通常以瓦（W）为单位。
输出电流是指光敏三极管所产生的电流，通常以毫安（mA）为单位。
输出电压是指光敏三极管所产生的电压，通常以伏特（V）为单位。
此外，光耦还有一些其他的参数，如耦合系数、响应时间和传输带宽。
耦合系数是指输入光功率和输出光功率之间的比例关系，它反映了光耦合器的效率。
响应时间是指光电耦合器从接收到输入光信号到产生输出电流的时间，通常以纳秒（ns）为单位。
传输带宽是指光耦合器能够传输的最高频率信号的范围，通常以赫兹（Hz）为单位。
总之，光耦的参数能够描述其输入输出特性、工作特性和性能指标，对于选择和设计电路具有重要的参考价值。
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光耦的基本知识
光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光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。
由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。
所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。
在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的
可靠性。
1.光耦合器的主要优点
信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。
光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(S SR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。
在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目
的。
十几年来，新型光耦合器不断涌现，满足了各种光控制的要求。
其应用范围已扩展到计测仪器，精密仪器，工业用电子仪器，计算机及其外部设备、通信机、信号机和道路情报系统，电力机械等领域。
这里侧重介绍该器件的工作特性，驱动和输出电路及部分实际应用电路。
近年来问世的线性光耦合器能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号，使其应用领域大为拓宽。
下面分别
介绍光耦合器的工作原理及检测方法。
2. 光耦合器的性能及类型
用于传递模拟信号的光耦合器的发光器件为二极管、光接收器为光敏三极管。
当有电流通过发光二极管时，便形成一个光源，该光源照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。
由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上完全隔离，没有电信号的反馈和干扰，故性能稳定，抗干扰能力强。
发光管和光敏管之间的耦合电容小（2pf左右）、耐压高(2.5KV左右)，故共模抑制比很高。
输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。
此外，因其输入电阻小（约10Ω），对高内阻源的噪声相当于被短接。
因此，由光耦合器构成的模拟信号隔离电路具有优良的电气
性能。
事实上，光耦合器是一种由光电流控制的电流转移器件，其输出特性与普通双极型晶体管的输出特性相似，因而可以将其作为普通放大器直接构成模拟放大电路，并且输入与输出间可实现电隔离。
然而，这类放大电路的工作稳定性较差，无实用价值。
究其原因主要有两点：一是光耦合器的线性工作范围较窄，且随温度变化而变化；二是光耦合器共发射极电流传输系数β和集电极反向饱和电流ICBO(即暗电流)受温度变化的影响明显。
因此，在实际应用中，除应选用线性范围宽、线性度高的光耦合器来实现模拟信号隔离外，还必须在电路上采取有效措施，尽量消除温度变化对放大电路工作状态的影响。
从光耦合器的转移特性与温度的关系可以看出，若使光耦合器构成的模拟隔离电路稳定实用，则应尽量消除暗电流（ICBO）的影响，以提高线性度，做到静态工作点IFQ随温度的变化而自动调整，以使输出信号保持对称性，使输入信号的动态范围随温度变化而自动变化，以抵消β值随温度变化的影响，
保证电路工作状态的稳定性。
基于89C2051的步进电机驱动系统设计
引言
步进电动机驱动方式主要分为恒压驱动、恒流驱动、细分驱动等，其中恒压驱动是成本最低、最简单的解决方案，但是它的显著缺点是：高频力矩下降较快，无法满足某些应用场合的要求。
另外，目前市场上几乎所有的步进电机驱动器都存在着低频热耗散大的缺点。
在成本压力较大、对功耗和高低频力矩都有较高要求的情况下，如何取舍是一件很难抉择的事情。
本设计通过一个低成本可控电源，针对控制频率的全程范围，相应输出若干段电压，低频低压、高频高压。
同时，在同一频率下采用高低压驱动法，在电机启动时刻提供高电压，力矩保持阶段提供低电压，从而实现了低成本下的高频力矩提升、低频功耗下降的优良效果。
硬件设计
系统硬件电路主要由单片机电路、可控电源电路和步进电机驱动电路构成。
单片机采用ATMEL公司的89C2051。
实际应用中，用其P1口低4 位输出控制信号给可控电源电路，使可控电源输出不同梯次的驱动电压，当控制信号为“0000”时输出电压最低，控制信号为“1111”时输出电压最高，P1口高4 位用于输出相序控制信号给四相步进电机驱动电路，单片机根据控制策略决定驱动电压的高低和相序的变化。
可控电源
可控电源部分主要由LM2576-ADJ、缓冲器、电阻、二极管组成，电路如图1所示。
图中LM2576-ADJ是一个降压型开关稳压源，其输出电压为：
图1 可控电源电路
其中VH 为缓冲器输出的高电平电压，VD 为二极管结压降，VREF 为参考电压，Di 为单片机I/O口数字量输出。
电路中采用缓冲器是为了提高高电平输出的稳定性和电流驱动能力，权电阻网络在单片机I/O口数字量控制下向VREF 节点提供电流从而改变输出电压Vout，二极管的作用是防止控制信号为低电平时产生反相电流。
本设计采用4 位I/O控制信号，形成了4位8级可调电源。
四相步进电机驱动电路
图2所示为四相单极性步进电机驱动电路，主要由MOSFET、续流二极管、电阻组成。
单片机I/O口输出信号MA、MB、MC、MD为高电平时，相应的开关管MOSFET导通，Vout 向对应的电机绕组供电。
电路中为了减小驱动元件的压降，采用了具有低导通电阻特性的MOSFET器件，利用二极管和电阻构成电机绕组的续流回路，避免了MOSFET器件在换相时由于瞬间电压过高而击穿。
图2 四项步进电机驱动电路
控制方案及软件设计
为了实现高频力矩提升、低频功耗下降的目的，设计中采用了高低压驱动和驱动电压根据频率分段而调整相结合的控制策略。