光电耦合器原理及应用
光电耦合器作用和原理
光电耦合器作用和原理光电耦合器(Optocoupler)是一种光学器件,具有隔离性、放大性、线性性、稳定性等特点,广泛应用于电子电路中。
它主要由光发射器、光接收器、隔离层和输出级组成。
光电耦合器的作用是将输入信号转换成光脉冲信号,并通过隔离层隔离与输出№级,同时光脉冲信号被接收器转换为输出信号,从而实现输入输出信号的隔离和传输。
光电耦合器可以起到电气隔离和信号转换的作用,为电子电路提供安全可靠的保护。
同时,光电耦合器还可以提高电路的抗干扰能力和共模抑制比。
光电耦合器的原理是光电效应。
当有光照射到半导体材料上时,根据光电效应,半导体中一部分电子被激发,从而电子从价带跃迁至导带,形成空穴和电子对,从而产生光生载流子。
当半导体中有足够的轻子和空穴,光生载流子迅速扩散和漂移,并在光电接收器结构内的pn结区域结合产生电流。
光电接收器的输出信号与输入光发射器的输入信号一致。
光电耦合器的使用步骤如下:1.根据电路的需求选择合适的光电耦合器,包括光电器件类型、隔离电压等参数。
2.接线时应注意输入端和输出端的电极连接,一般采用直插式或SOP引脚式连接。
3.在电路中正确接入光电耦合器,将输入端连接到输入信号源,输出端连接到需要控制的电路中。
4.在电路通电前,应先检查光电器件的极性和隔离性能是否正确,以免引起损坏。
5.对于高频信号输入,需注意进行匹配和阻抗调节,以保证输入和输出信号传输的准确和稳定。
总之,光电耦合器是一种重要的光学器件,在现代电子电路中广泛应用。
它通过光电效应将输入电信号转换为光信号,隔离并放大信号,提高电路的抗干扰能力和共模抑制比,保证了电路的稳定性和可靠性。
同时,使用光电耦合器还可以避免电路中的接地问题和供电噪音问题。
什么是光电耦合器-其原理作用是什么
什么是光电耦合器?其原理作用是什么光电产品是我们现代生活中必不可少的一种设备,它为我们的生活带来了诸多的便利。
光电产品能够正常的使用,是离不开光电器件的。
光电耦合器就是这样一种非常重要的光电器件。
但是,小编相信绝大多数读者朋友都不是很了解光电耦合器的原理和作用,下面小编就为大家详细介绍光电耦合器的相关知识,希望带领大家了解这种器件的原理和作用。
光电耦合器简介什么是光电耦合器呢?它是一种以光为主要媒介的光电转换元件,它能够实现由光到电、再由电到光的转化。
光电耦合器又叫光电隔离器。
它能够对电路中的电信号产生很好的隔离作用,特别是在照明的电路中,它更是能够有效地保护电路和导线,使光信号和电信号互不干扰,各自进行工作,确保了电源和光源各自的正常有序工作,具有较好的电绝缘能力和防干扰能力。
生活中常见的光电耦合器有很多种类,如光电二极管、三极管,光敏电阻、光控型晶闸管,这些都属于很不错的光电耦合器。
光电耦合器原理那么光电耦合器的工作原理是什么呢?要了解光电耦合器的原理,首先就要了解它的组成部分。
光电耦合器主要是由两部分组成,分别是发光源和受光器,这两部分的元件都同时处于一个密闭的空间中,而且彼此之间都是用绝缘的透明壳体隔离。
电流工作的方式是以发光源的接线口为输入端,电流从这里进入。
以受光器的接线口为输出端,电流从这里输出。
当电流进入到发光源中,发光的元件受到电流作用发光,而且光的亮度会因为输入电流的大小而改变。
当光照到受光器上,受光器发生反应,电流从这里输出就会成为光电流。
那么什么是光电流呢?它是同时具有光电特性的信号,当这种信号传播到受光器上,受光器就会根据光电流的光照强度输出对应大小的电流,这些电流再回到电路中,就会形成一。
光电耦合器原理及使用
光电耦合器,又称光耦,万联芯城销售原装现货光耦元件,品牌囊括TOSHIBA,LITEON,EVERLIGHT,VISHAY等。
型号种类繁多,万联芯城为终端生产企业提供电子元器件一站式配套服务,节省了客户的采购成本。
点击进入万联芯城点击进入万联芯城光耦使用技巧光电耦合器(简称光耦),是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内,中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。
光电耦合器可根据不同要求,由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。
目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器,其内部结构如图1a所示。
光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递,输入与输出在电气上完全隔离,具有抗干扰性能强的特点。
对于既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分的工业应用测控系统,采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离,达到抗干扰目的。
但是,使用光耦隔离需要考虑以下几个问题:①光耦直接用于隔离传输模拟量时,要考虑光耦的非线性问题;②光耦隔离传输数字量时,要考虑光耦的响应速度问题;③如果输出有功率要求的话,还得考虑光耦的功率接口设计问题。
1 光电耦合器非线性的克服光电耦合器的输入端是发光二极管,因此,它的输入特性可用发光二极管的伏安特性来表示,如图1b所示;输出端是光敏三极管,因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性,如图1c所示。
由图可见,光电耦合器存在着非线性工作区域,直接用来传输模拟量时精度较差。
图1 光电耦合器结构及输入、输出特性解决方法之一,利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器,T1和T2,以及2个射极跟随器A1和A2组成,如图2所示。
如果T 1和T2是同型号同批次的光电耦合器,可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的,即K1(I1)=K2(I1),则放大器的电压增益G=Uo/U1=I3R3/I2R2=(R3/R2)[K1(I1)/K2(I1)]=R3/R2。
由此可见,利用T1和T2电流传输特性的对称性,利用反馈原理,可以很好的补偿他们原来的非线性。
光耦典型应用
光耦典型应用光耦典型应用概述光耦(OptoCoupler),也称为光电耦合器或光隔离器,是一种能够通过光信号传递电信号的电子元件。
光耦的基本原理是利用光敏传感器(光电二极管或光敏电阻等)和光控开关(光敏晶体管或光控可控硅等)的组合,将输入端和输出端用光学隔离的方式进行电信号的转换和传递。
应用示例1.电气安全隔离:光耦常用于电气设备中,以实现输入和输出之间的隔离。
例如,将微控制器的输出信号通过光耦传递到高压设备的输入端,可避免因电气干扰等问题而导致设备损坏。
2.模拟隔离:光耦可以实现模拟信号的隔离和传递,在高噪声环境下,通过光电耦合器将信号转换成光信号传递,能有效减小噪声对信号的影响。
3.开关控制:由于光耦具有隔离性能,在一些需要隔离的场合,如高压开关控制、继电器驱动等方面,光耦可以作为信号的转换器,实现安全可靠的开关控制。
4.距离传输:光耦的输出信号可以通过光纤等光学传输介质传输到较远的位置。
因此,在需要远距离传输信号的场合,光耦是一种理想的传输方式。
5.传感器隔离:光耦常被用于传感器隔离电路中,例如光电耦合器能将传感器测量的模拟信号隔离传输,以减少传感器自身电磁干扰或外界干扰对信号的影响。
以上仅是光耦的一些典型应用示例,可以看出光耦作为一种电信号与光信号之间的转换器,在电子电路和通讯领域中起到了重要作用,并且具有良好的隔离和抗干扰性能。
6.医疗设备:在医疗设备中,光耦也被广泛应用。
例如,用于隔离医疗设备中的高电压部分和低电压部分,以保护患者和操作人员的安全。
7.电力电子:在电力电子领域,光耦被用于隔离控制信号和强电信号,以保护电子元件和系统的安全运行。
8.计算机网络:在计算机网络中,光耦也扮演着重要的角色。
例如,用于网络设备之间的隔离和信号传输,保证网络的安全和稳定性。
9.工业自动化:在工业自动化领域,光耦用于实现信号的隔离和传输,以确保设备之间的稳定通信和安全操作。
10.汽车电子:在汽车电子领域,光耦可以用于控制信号的隔离和传输,以保证汽车电子系统的可靠性和安全性。
光电耦合器的工作原理以及应用
光电耦合器的工作原理以及应用1. 工作原理光电耦合器(Optocoupler)是一种能够将输入端和输出端电气信号进行隔离的装置。
它由发光二极管(LED)和光敏三极管(Phototransistor)构成。
当输入端加上电压时,LED发出光信号,该光信号被光敏三极管接收后产生电流。
这种光电耦合的原理实质上是一种光控转换和能量传递的过程。
具体工作原理如下: 1. 输入端的电流通过限流电阻(Rx)流过发光二极管,使其发出一定功率的光信号。
2. 光信号经传输介质到达光敏元件,并激发出光敏元件的电子。
3. 光敏元件将光信号转换为电流信号,并通过输出端引出。
2. 主要构成部分光电耦合器的主要构成部分包括以下几个方面: - 发光二极管(LED):将输入电流转换为光信号。
- 光敏三极管(Phototransistor):将接收到的光信号转换为电流信号。
- 传输介质:用于将光信号从发光二极管传递到光敏三极管。
- 封装结构:提供外部环境下的物理保护和隔离。
3. 应用领域光电耦合器具有隔离、调制和数传等特点,广泛应用于以下领域:3.1 工业自动化控制系统光电耦合器在工业自动化控制系统中起到隔离和信号调制的作用。
它能够将电气信号转换为光信号并进行隔离,防止输入端的噪声、干扰等影响输出端的稳定性。
常见的应用包括: - PLC(可编程逻辑控制器)输入/输出模块 - 隔离式继电器输出模块 - 工业通信接口隔离3.2 通信设备光电耦合器在通信设备中用于隔离输入和输出信号,避免信号干扰和电气故障。
通信设备中常用到的应用包括: - 光纤调制解调器(光猫) - 光电耦合器串并转换器 - 光电耦合器隔离阵列模块3.3 医疗设备光电耦合器在医疗设备中起到信号隔离和电气保护的作用。
它能够将信号从控制电路隔离,确保患者和医护人员的安全。
常见的应用有: - 医疗设备输入/输出模块 - 医疗设备控制系统 - 医疗器械接口隔离3.4 电力电子设备光电耦合器在电力电子设备中用于信号隔离、电气保护和触发控制。
光电耦合器的原理及应用
光电耦合器原理及应用随着半导体技术和光电子学的发展,一种能有效地隔离噪音和抑制干扰的新型半导体器件——光电耦合器于1966年问世了。
光电耦合器的优点是体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、能隔离噪音、工作温度宽,输入输出之间电绝缘,单向传输信号及逻辑电路易连接等。
光电耦合器按光接收器件可分为有硅光敏器件(光敏二极管、雪崩型光敏二极管、PIN光敏二极管、光敏三极管等)、光敏可控硅和光敏集成电路。
把不同的发光器件和各种光接收器组合起来,就可构成几百个品种系列的光电耦合器,因而,该器件已成为一类独特的半导体器件。
其中光敏二极管加放大器类的光电耦合器随着近年来信息处理的数字化、高速化以及仪器的系统化和网络化的发展,其需求量不断增加。
工作原理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。
基本工作特性(以光敏三极管为例)A、共模抑制比很高在光电耦合器内部,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。
B、输出特性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。
C、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
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。
光电耦合器工作原理
光电耦合器工作原理光电耦合器(Optocoupler)是一种能够实现电-光转换和光-电转换的电子器件。
它由一个发光二极管(LED)和一个光敏二极管(光控电阻)组成,通过光线的传输来实现电信号的隔离和传输。
光电耦合器广泛应用于电气隔离、信号传输、噪声抑制等领域。
光电耦合器的工作原理如下:1. 发光二极管(LED)发光:当外部电流通过发光二极管时,LED会发出光线。
发光二极管内部的材料被激发,产生光子能量。
2. 光子传输:发光二极管发出的光线经过一个透明的隔离区域,传输到光敏二极管的光敏区域。
这个透明的隔离区域通常由空气或透明的塑料材料构成。
3. 光敏二极管(光控电阻)光电转换:光线到达光敏二极管后,光敏二极管中的光敏材料会吸收光子能量,并产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对会在二极管中产生电流。
4. 电流转换:光敏二极管中产生的电流会通过外部电路进行放大和处理。
光敏二极管的电流可以用来控制另一个电路或设备的工作状态。
通过以上的工作原理,光电耦合器实现了电信号和光信号之间的隔离和转换。
它可以将输入电路与输出电路完全隔离,从而实现电气隔离和信号传输的目的。
光电耦合器在工业控制、通信设备、医疗设备等领域得到广泛应用。
光电耦合器的特点和优势包括:1. 高隔离性能:光电耦合器能够实现高达数千伏的电气隔离,有效地防止电流、电压和信号的干扰和传递。
2. 宽工作温度范围:光电耦合器能够在较宽的温度范围内正常工作,适应各种环境条件。
3. 快速响应速度:光电耦合器的光电转换速度快,能够实现高速信号传输和响应。
4. 低功耗:光电耦合器的功耗较低,能够节省能源和减少发热。
5. 可靠性高:光电耦合器采用固态器件,没有机械部件,寿命长,可靠性高。
总结起来,光电耦合器通过光信号的转换和隔离,实现了电气隔离和信号传输的功能。
它在电子设备中起到了重要的作用,广泛应用于各个领域。
随着技术的不断发展,光电耦合器的性能和应用领域将会得到进一步的拓展和提升。
光电耦合器的作用和工作原理
光电耦合器的作用和工作原理光电耦合器用于数模之间的转换。
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,彼此间用透亮绝缘体隔离。
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、光敏三极管其工作原理时: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,此光照耀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,这样就可以实现电一光一电的转换。
光耦合器的主要优点是:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰力量强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。
光耦合器是70年月进展起来产新型器件,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,通过调整掌握端电流来转变占空比,达到精密稳压目的。
在光耦电路设计中,有两个参数经常被人忽视,需要非常留意,一个是反向电压Vr(Reverse Voltage ),是指原边发光二极管所能承受的最大反向电压,超过此反向电压,可能会损坏LED。
而一般光耦中,这个参数只有5V左右,在存在反压或振荡的条件下使用时,要特殊留意不要超过反向电压。
如,在使用沟通脉冲驱动LED时,需要增加爱护电路。
另外一个参数是光耦的电流传输比(current transfer ratio,简称CTR),是指在直流工作条件下,光耦的输出电流与输入电流之间的比值。
光耦的CTR类似于三极管的电流放大倍数,是光耦的一个极为重要的参数,它取决于光耦的输入电流和输出电流值及电耦的电源电压值,这几个参数共同打算了光耦工作在放大状态还是开关状态,其计算方法与三极管工作状态计算方法类似。
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。
光电耦合器的工作原理及作用
光电耦合器的工作原理及作用光电耦合器,这名字听起来挺高大上的,但其实它的工作原理和作用可简单多了。
想象一下,如果电子设备是一个大家庭,光电耦合器就是家庭中的调解员。
它的任务是让不同的“成员”之间能够顺畅交流,同时又不让它们“打架”。
这可不是小事,尤其是在电压和电流的“性格”不合的时候。
光电耦合器到底是怎么做到这一点的呢?简单来说,它利用光信号来传递信息。
你可以把它想象成一个小小的灯泡,发出光来代替电流。
电流通过发光二极管(LED)变成光信号,再通过光敏元件(通常是光电晶体管)把光信号重新变回电流。
就像一个双语翻译员,把不同语言的对话翻译得流畅无比。
这样一来,无论是高电压的设备还是低电压的设备,都可以放心地“交流”,互不干扰。
而且光电耦合器可不止是在电气工程领域好使,它在很多地方都大展拳脚,比如家电、自动化设备、甚至医疗仪器。
想想那些让人眼花缭乱的电子产品,光电耦合器在背后默默地支持着,真的是个“隐形英雄”。
如果没有它们,很多设备可能就没法正常工作,真是让人想想就心惊胆战。
说到作用,它最重要的一点就是隔离。
这个隔离可不是说要把人和人隔开,而是电流之间的隔离。
你知道的,有些设备在工作时电压很高,万一不小心“放电”了,其他设备可就惨了。
所以,光电耦合器就像个保护罩,能有效防止高电压对低电压设备造成损害。
想象一下,如果你有一个调皮的小孩在家里,光电耦合器就像一个温柔的看护者,既保护了小孩,也让大人能安心工作,真是一举两得。
在实际应用中,光电耦合器的种类也不少。
比如,有些是用于信号传输,有些则用于开关控制。
不同的用途就像不同的工具,各有各的妙用。
如果把光电耦合器比作一个厨师,那么信号传输就是它的“主菜”,开关控制则是“配菜”,每道菜都有自己的特色,但又能相互搭配,给人一种美妙的味觉享受。
不过,光电耦合器也不是没有缺点。
虽然它的隔离效果好,但在高速信号传输时,可能会出现延迟。
这就像你跟朋友聊天,如果对方总是慢半拍,那交流可就不那么顺畅了。
光电耦合器工作原理
光电耦合器工作原理光电耦合器是一种能够将光信号和电信号进行转换的器件。
它由一个光源和一个光敏元件组成,通过光的照射和光电效应来实现光信号到电信号的转换。
光电耦合器在电子设备中广泛应用,例如隔离电路、光电转换器、光电耦合继电器等。
光电耦合器的工作原理如下:1. 光源发出光信号:光电耦合器的光源通常是一颗发光二极管(LED),它能够将电能转化为光能。
当电流通过LED时,LED会发出一定波长的光信号。
2. 光信号照射到光敏元件上:光敏元件通常是一个光敏二极管(Photodiode)或者光敏三极管(Phototransistor),它能够将光能转化为电能。
当光信号照射到光敏元件上时,光敏元件会产生电流。
3. 电流转换为电信号:光敏元件产生的电流经过放大电路进行放大,然后经过滤波电路进行滤波处理,最后转换为电信号输出。
光电耦合器的工作原理基于光电效应和电流放大原理。
光电效应是指当光照射到某些物质上时,会产生电子与空穴的对应数量。
光敏元件利用光电效应将光信号转化为电信号。
而电流放大原理是指通过放大电路对光敏元件产生的微弱电流进行放大,以便输出一个较大的电信号。
光电耦合器的特点包括:1. 隔离性能:光电耦合器能够实现电气隔离,将输入端和输出端彻底隔离开,从而避免了电流、电压等干扰信号的传递。
2. 响应速度:光电耦合器的响应速度较快,通常在纳秒或者微秒级别,适合于高速信号传输和开关控制等应用。
3. 工作稳定性:光电耦合器具有较高的工作稳定性和可靠性,能够在不同温度、湿度等环境条件下正常工作。
4. 电气隔离:光电耦合器能够实现输入端和输出端的电气隔离,有效地防止电流、电压等干扰信号的传递,提高系统的安全性。
5. 节能环保:光电耦合器采用LED作为光源,相比传统的电磁继电器等器件,具有更低的功耗和更长的使用寿命,具有节能环保的优势。
光电耦合器在各种电子设备中有广泛的应用,例如:1. 隔离电路:光电耦合器能够实现输入端和输出端的电气隔离,用于隔离高压和低压电路,提高系统的安全性。
光电耦合器工作原理
光电耦合器工作原理光电耦合器是一种能够将光信号转换为电信号,或将电信号转换为光信号的器件。
它由光电二极管和光敏三极管组成,通过光电效应实现光信号与电信号之间的转换。
光电耦合器的工作原理如下:1. 光电二极管接收光信号:光电二极管是一种能够将光信号转换为电信号的光敏器件。
当光照射到光电二极管的PN结时,光子能量被传递给PN结中的电子,使得电子获得足够的能量跃迁到导带带来形成电流。
光电二极管的导通电流与入射光强度成正比。
2. 光敏三极管放大电信号:光敏三极管是一种能够将电信号放大的光敏器件。
光电二极管产生的微弱电流经过放大电路输入到光敏三极管的基极,使得光敏三极管进入放大工作状态。
光敏三极管的放大倍数可以根据电路设计的需要进行调节。
3. 电信号输出:光敏三极管放大后的电信号经过输出电路进行处理,以满足特定的应用需求。
输出电路可以是放大电路、滤波电路、隔离电路等,根据具体的应用场景来设计。
光电耦合器的特点和应用:1. 高速传输:光信号的传输速度远远高于电信号,因此光电耦合器在高速数据传输领域具有重要的应用价值。
例如,在光纤通信中,光电耦合器用于将光信号转换为电信号进行解调和调制。
2. 隔离功能:光电耦合器能够实现光电隔离,将输入端和输出端进行电气隔离,从而防止电气信号的相互干扰。
这在工业控制系统和医疗设备等领域中具有重要的应用。
3. 低噪声:光电耦合器具有较低的噪声特性,能够提高信号的质量和可靠性。
因此,在音频信号放大、传感器信号检测等领域中广泛应用。
4. 小型化:光电耦合器体积小、重量轻,便于集成和安装。
这使得它在电子设备、光电子器件和光学仪器等领域中得到广泛应用。
总结:光电耦合器是一种能够将光信号转换为电信号,或将电信号转换为光信号的器件。
它由光电二极管和光敏三极管组成,通过光电效应实现光信号与电信号之间的转换。
光电耦合器具有高速传输、隔离功能、低噪声和小型化等特点,广泛应用于光纤通信、工业控制系统、医疗设备、音频信号放大、传感器信号检测等领域。
光电耦合器原理范文
光电耦合器原理范文
一、光电耦合器原理
光电耦合器一般由发射端和接收端组成。
发射端由二极管、电源、电阻、发射灯管、发射探头等组成。
接收端由接收灯管、探头及二极管组成,类似电子管的结构。
发射端将一个小电流流入发射灯管,发射灯管发射出
可见光,发射探头收集发射灯管发出的光,将可见光转变为电信号,接收
灯管将收到的电信号转变为可见光,探头将可见光转变为电信号,发射端
和接收端形成一个光电耦合的闭环系统。
二、光电耦合器的特点
1、可靠性高:光电耦合器运行时,不会受到电磁场及电磁干扰的影响,因此,具有非常高的可靠性;
2、安装简单:光电耦合器可以安装在一级成本低的场合,只要配备
了配套灯管和探头,即可实现距离较长的信号传输;
3、耐压强度高:因为光电耦合器材料的特殊性,可以容忍非常高电压,如果受到强电压影响,则不会受到任何影响;
4、信号传输距离远:光电耦合器能够进行长距离的信号传输,最远
可以达到几公里;。
光电耦合器工作原理详细解说
光电耦合器工作原理详细解说光电耦合器(Photocoupler),也称为光电继电器(Optocoupler),是一种能够将输入信号转换为光信号再转换为输出电信号的器件。
其主要作用是实现不同电路之间的电隔离,以保护电路的安全性和稳定性。
光电耦合器由光电二极管、光敏三极管、输入控制电路和输出控制电路组成。
1.输入控制电路:输入控制电路通常由输入电源和输入电阻组成。
输入电源与光电二极管的阳极相连,通过输入电阻将输入信号与光电二极管的阴极相连。
输入信号为正电平时,输入电流流过光电二极管,使其发生反向饱和。
2.光电二极管:光电二极管是光电耦合器的输入部分,它是一种普通的二极管,但其结构上存在差异。
光电二极管的结构是由两个PN结反向串联构成,其中阴极是p型材料,阳极是n型材料。
当无光照射时,光电二极管的反向电流很小,工作在反向截止区域。
3.光敏三极管:光敏三极管是光电耦合器的输出部分,它常常采用双基结构,包含有一对PNPN结,工作原理类似于可控硅。
光敏三极管的基极由光电二极管输出光信号控制,发射极用于输出电压。
4.输出控制电路:输出控制电路主要由输出电源、负载电阻和输出电压组成。
输出电源与负载电阻并联,负载电阻与发射极连接。
当光敏三极管发射光照射到通常开关型三极管的基极上时,开关型三极管会关闭,电流通过负载电阻产生电压。
当输入控制电路输出为高电平时,输入电流会使光电二极管的阴极处于正向饱和区,此时光电二极管的发光强度最大。
光敏三极管接收到光信号后,基极电流会大幅度增加,从而将输出电路的开关型三极管关闭,电流流过负载电阻产生相应的电压输出。
当输入控制电路输出为低电平时,光电二极管不发出光,光敏三极管的基极电流减小,将导致输出电路中的开关型三极管打开,负载电阻上的电压为0。
总结来说,光电耦合器通过光电二极管将输入电信号转换为光信号,再通过光敏三极管控制输出电路。
这样可以实现输入电路与输出电路之间的电隔离,提高电路稳定性和安全性。
光耦的工作原理及应用
光耦合器的压力及应用光耦合器(opticalcoupler,英文缩写为OC)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。
以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,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。
工作原理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1553b耦合器线缆接头到广泛的应用。
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,可以大大提高计算机工作的可靠性。
优点光耦合器的主要优点是:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无光耦影响,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。
光电耦合器的工作原理是什么
光电耦合器的工作原理是什么光电耦合器(Optocoupler)又称光电隔离器或光电隔离耦合器,是一种能够将电和光之间相互转换的器件。
它通常由一个发光二极管(LED)、一个光敏二极管(光电晶体管或光敏三极管)和一个光学耦合器件(光导纤维或光学隔离层)组成。
1.发光二极管发光:当输入端施加电流时,发光二极管中的LED发出光线。
这个光线通常是红外线,但也可以是其他可见光波段。
2.光线传递:发出的光线经过光学耦合器件,如光导纤维或光学隔离层,将光线传递到接收端。
3.光敏二极管感光:接收端的光敏二极管接收到发出的光线,并在其PN结上产生电流。
4.电流放大:感光二极管输出的电流被放大,以便用于驱动输出端的负载电路。
5.输出信号:通过输出端的负载电路,将放大后的电流转化为输出电压或其他信号。
1.电气隔离:光电耦合器在输入端和输出端之间实现了电气隔离,这样可以防止电气噪声、电磁干扰和地位差异等因素对电路的影响。
2.高速传输:光信号的传输速度比电信号快得多,因此光电耦合器可以实现高速的信号传输,适用于需要快速响应的应用场景。
3.安全性:由于光电耦合器实现了电与光的隔离,可以防止高电压或高电流通过到达较低电压或电流的输出端,从而提高设备和人员的安全性。
4.小尺寸:光电耦合器通常比传统的电气隔离器件小巧轻便,适用于对尺寸有限制的应用场景。
光电耦合器在实际应用中具有广泛的用途,例如在工业自动化控制系统中用于隔离输入和输出信号、在医疗设备中用于隔离高压和低压电路、在电源供电中用于隔离输入和输出端等。
总之,光电耦合器通过光线传递实现了电与光之间的隔离与耦合,为电路提供了高速传输、电气隔离和安全性保证的解决方案。
举例说明光电耦合器的作用与应用案例
光电耦合器是一种能够将光信号和电信号相互转换的器件,其作用与应用案例十分广泛。
在工业控制、通信设备、医疗设备和汽车电子等领域都有着重要的应用。
让我们来看一下光电耦合器的基本工作原理。
光电耦合器由一个发光二极管和一个光敏电阻器组成,当外界光线照射到发光二极管时,发光二极管会发出光信号,光信号被光敏电阻器转换为电信号,从而实现光信号和电信号的相互转换。
这种原理使得光电耦合器能够在不同领域中发挥重要的作用。
在工业控制领域,光电耦合器常常用于隔离控制信号,保护电路和设备。
当需要将低电平逻辑信号转换为高电平逻辑信号时,光电耦合器可以实现信号隔离和逻辑电平转换的功能,从而确保信号传输的稳定性和可靠性。
在通信设备中,光电耦合器常常用于光纤通信系统中的信号隔离和光电转换。
由于光电耦合器能够实现高速、高精度的光电转换,因此在光通信系统中有着重要的应用。
在光纤通信系统中,光电耦合器可以用于光纤收发模块中的光电转换,实现光信号和电信号的相互转换。
在医疗设备领域,光电耦合器常常用于医疗设备中的信号隔离和光电转换。
在医疗诊断仪器中,光电耦合器可以用于隔离传感器信号和控制信号,保护设备和患者的安全。
在汽车电子领域,光电耦合器常常用于车载电子系统中的信号隔离和光电转换。
在汽车车载娱乐系统中,光电耦合器可以用于隔离音频信号和控制信号,避免干扰和噪音。
光电耦合器在工业控制、通信设备、医疗设备和汽车电子等领域都有着重要的应用。
它的作用不仅体现在信号隔离和光电转换方面,还体现在提高系统稳定性、可靠性和安全性方面。
相信随着技术的不断发展,光电耦合器在更多领域将会有着更广泛的应用。
光电耦合器是一种能够将光信号和电信号相互转换的器件,其工作原理和应用案例已经在上文中进行了详细介绍。
接下来,我们将进一步探讨光电耦合器的发展趋势和未来应用可能性。
随着信息技术的不断发展和进步,光电耦合器的应用领域将会继续扩大。
随着5G通信技术的广泛应用,光电耦合器将会在光纤通信系统中发挥更加重要的作用。
光耦的作用及工作原理
光耦的作用及工作原理
光耦,也称光电耦合器或光电隔离器,是一种用于电气信号传输的电子器件。
它的作用是实现输入信号与输出信号之间的电气隔离,以免输入信号对输出端产生干扰或损坏。
光耦主要通过光电效应将输入信号转换为光信号,然后再将光信号转换回电信号输出。
光耦一般由两个主要部分组成:光电二极管和光敏三极管(也被称为光控晶体管)。
当输入信号施加到光耦的输入端时,光电二极管会将电信号转换为相应的光信号。
光信号经过光隔离层后,被光敏三极管感光电流的基极吸收。
光敏三极管的基极电流将控制其集电极-发射极电流,从而实现光信号到电信号的再次转换。
在光耦的工作过程中,光耦的输入端与输出端是通过光传导材料(如光纤或光导纤维等)隔离的,因此可以有效地隔离输入信号与输出信号之间的电气噪声和干扰。
此外,光敏元件具有较高的电阻和电容值,可以提供良好的输入/输出隔离效果,同时具备较快的响应速度。
光耦的应用非常广泛,在各种电气设备中都有重要的作用。
它们常被用于电力系统中的开关电源、模拟转数去耦器、数字隔离器等。
此外,光耦还广泛应用于电气控制系统、测量仪器等领域,用于实现输入和输出信号的隔离与传输。
总而言之,光耦通过光电效应实现输入信号到光信号再到电信
号的转换,以实现输入信号与输出信号的电气隔离。
它们的工作原理简单且可靠,被广泛应用于各种电气设备中。
光电耦合器的工作原理是什么
光电耦合器的工作原理是什么
光电耦合器(Optocoupler)是一种能够将电信号和光信号进行隔离
和传输的器件。
它由发光二极管(LED)、光敏三极管(Phototransistor)和隔离层组成。
它的工作原理主要是利用LED产生的光信号来控制光敏三
极管的电流,进而实现电光转换和光电转换的功能。
1.发光二极管部分:
当输入电压通过输入端施加在发光二极管的阳极与阴极之间时,LED
内部的导纳结构会形成一个电流通道。
在正极施加一个偏置电压时,电流
将开始流动,使得LED产生电子与空穴的复合过程。
在这个过程中,LED
会产生光子,频率与输入电压的频率一致。
LED的光输出功率的强弱会随
着输入电压的增加而相应增加。
2.隔离层部分:
在LED和光敏三极管之间有一个光隔离层,用于隔离电气信号和光信号。
光隔离层通常由透明的绝缘材料制成,例如光学纤维。
3.光敏三极管部分:
当LED发出的光射向光敏三极管时,光敏三极管的基区的电流会受到
光信号的影响。
光敏三极管的基区具有光电导特性,当光照射到基区时,
会产生电荷对,导致电流的变化。
这个电流会被放大并通过输出端输出,
实现光电转换的功能。
通过上述过程,光电耦合器将输入端的电信号转化为光信号,并利用
光信号通过隔离层将信号传输到输出端,再由光敏三极管将光信号转化为
电信号输出。
由于光信号和电信号通过隔离层隔离,因此可以实现输入端
与输出端的电气隔离,避免了信号传输过程中的电气干扰和噪声干扰,提高了系统的稳定性和安全性。
光电耦合器应用
光电耦合器应用一、光电耦合器的基本概念光电耦合器是一种将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号的设备,它由发光二极管、光敏二极管和隔离元件组成,可实现输入和输出之间的隔离。
二、光电耦合器的分类1.按照工作原理分:有直接耦合型和变阻型两种。
2.按照输出方式分:有单通道输出和多通道输出两种。
3.按照封装形式分:有DIP封装、SOP封装、SMT封装等多种形式。
三、光电耦合器的应用领域1.计算机领域:在计算机主板上,使用光电耦合器来隔离输入输出端口,保护计算机系统不受外界干扰。
2.仪器仪表领域:在各类测试仪器中,使用光电耦合器实现输入和输出之间的隔离,并提高测试精度。
3.工业自动化领域:在PLC控制系统中,使用光电耦合器实现输入和输出之间的隔离,保护PLC控制系统不受外界干扰。
4.医疗设备领域:在各类医疗设备中,使用光电耦合器实现输入和输出之间的隔离,保护患者和医护人员的安全。
5.通信领域:在各类通信设备中,使用光电耦合器实现输入和输出之间的隔离,提高通信质量。
四、光电耦合器的具体应用案例1.计算机主板上的应用在计算机主板上,使用光电耦合器来隔离输入输出端口。
例如,在USB接口处,将USB控制芯片与主板隔离开来,防止外界干扰导致计算机系统崩溃。
此外,在音频接口处也可以使用光电耦合器来隔离音频芯片与主板之间的连接。
2.仪器仪表中的应用在各类测试仪器中,使用光电耦合器实现输入和输出之间的隔离,并提高测试精度。
例如,在数字万用表中,将测量端子与数字显示部分隔离开来,防止外界干扰导致测量误差。
此外,在示波器等测试仪器中也广泛应用了光电耦合器。
3.PLC控制系统中的应用在PLC控制系统中,使用光电耦合器实现输入和输出之间的隔离,保护PLC控制系统不受外界干扰。
例如,在PLC的输入端口处,将传感器与PLC隔离开来,防止外界电磁干扰导致PLC控制系统失灵。
此外,在PLC的输出端口处也可以使用光电耦合器来隔离执行器与PLC之间的连接。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
光电耦合器原理及应用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)。
工作原理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。
基本工作特性(以光敏三极管为例)1、共模抑制比很高在光电耦合器内部,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。
2、输出特性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。
3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
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。
光电耦合器的测试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。
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。
光电耦合器具体应用1.组成开关电路图1电路中,当输入信号ui为低电平时,晶体管V1处于截止状态,光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零,输出端Q11、Q12间的电阻很大,相当于开关“断开”;当ui为高电平时,v1导通,B1中发光二极管发光,Q11、Q12间的电阻变小,相当于开关“接通”.该电路因Ui 为低电平时,开关不通,故为高电平导通状态.同理,图2电路中,因无信号(Ui为低电平)时,开关导通,故为低电平导通状态.2.组成逻辑电路图3电路为“与门”逻辑电路。
其逻辑表达式为P=A.B.图中两只光敏管串联,只有当输入逻辑电平A=1、B=1时,输出P=1.同理,还可以组成“或门”、“与非门”、“或非门”等逻辑电路.3.组成隔离耦合电路电路如图4所示.这是一个典型的交流耦合放大电路.适当选取发光回路限流电阻Rl,使B4的电流传输比为一常数,即可保证该电路的线性放大作用。
4.组成高压稳压电路电略如图5所示.驱动管需采用耐压较高的晶体管(图中驱动管为3DG27)。
当输出电压增大时,V55的偏压增加,B5中发光二极管的正向电流增大,使光敏管极间电压减小,调整管be结偏压降低而内阻增大,使输出电压降低,而保持输出电压的稳定.5.组成门厅照明灯自动控制电路电路如图6所示。
A是四组模拟电子开关(S1~S4):S1,S2,S3并联(可增加驱动功率及抗干扰能力)用于延时电路,当其接通电源后经R4,B6驱动双向可控硅VT,VT直接控制门厅照明灯H;S4与外接光敏电阻Rl等构成环境光线检测电路。
当门关闭时,安装在门框上的常闭型干簧管KD受到门上磁铁作用,其触点断开,S1,S2,S3处于数据开状态。
晚间主人回家打开门,磁铁远离KD,KD触点闭合。
此时9V电源整流后经R1向C1充电,C1两端电压很快上升到9V,整流电压经S1,S2,S3和R4使B6内发光管发光从而触发双向可控硅导通,VT亦导通,H点亮,实现自动照明控制作用。
房门关闭后,磁铁控制KD,触点断开,9V电源停止对C1充电,电路进入延时状态。
C1开始对R3放电,经一段时间延迟后,C1两端电压逐渐下降到S1,S2,S3的开启电压(1.5v)以下,S1,S2,S3恢复断开状态,导致B6截止,VT亦截止,H熄来,实现延时关灯功能。
IEC61312-1附录D关于雷电电磁耦合过程的全文如下:D.1耦合机理:为了实用目的同时为了使用带有集总参数的等效电路来进行研究,将耦合过程分为电阻性耦合、磁场耦合、电场耦合是有好处的。
由于直接雷击而对信息系统的瞬态耦合可起因于下列不同的机理:电阻性耦合(例如:由于接地电阻或电缆屏蔽层电阻引起的耦合)。
磁场耦合(例如:由于装置构成的环路或连接线的电感引起的耦合)。
电场耦合(例如:由于杆状天线引起的耦合)。
由建筑物内设备引起的电场耦合通常比磁场耦合小。
耦合受以下因素影响:接地等电位连接屏蔽金属导体的走向与布局D.2电阻性耦合:当建筑物遭到雷击时,入地的雷电流通常在防雷装置与远处大地之间产生几百 KV量级的电压,此电压值取决于接地电阻值。
这是与建筑物有等电位连接并接至远处大地的外来导体(如电线),有局部雷电流流过的原因。
电缆屏蔽层流过的局部雷电流导致在内部芯线与屏蔽层间产生电压。
D.3磁场耦合:雷电流不论其在导体中流过或在雷电通道中流过,都产生磁场,该磁场在远至100米的范围内,其强度正比于电流随时间的变化速率。
磁场强度H(t)是与传导雷电流i单一长直通路中心间的距离r成反比。
H(t)=i(t)/2πr某些情况下可应用这一公式作简单的估算,但在大多数情况下应对磁场作详细的分析。
在磁场与导体有关联的地方,它就在环路(由这些导体构成)中产生与dH/dt成正比的电压。
这就称之为磁感应。
D.4电场耦合:在形成主放电之前的瞬间必须考虑在整个雷击区(由雷击点起最远大约100米范围)内达到空气击穿放电场强(在500KV/m的范围内)的各个场强。
主放电形成后,就必须考虑电场的衰减消失以及电场变化率,其值在500(KVm)/μs范围内。
(二)雷电流电磁耦合过程分析做为干扰源的雷电电流和雷击电磁场主要是通过路和场二种形式耦合干扰信息系统的电子设备的。
其一、通过导线传导,即通过设备的信号线、控制线、电源线等侵入设备,统称传导干扰。
其二、雷击周围空间存在的电场和磁场,会对邻近设备产生干扰,叫近场耦合干扰。
当雷击能量以电磁波的形式向远处传输,从而干扰远处的设备时,称为远场辐射干扰。
这两种形式可称为辐射干扰,即通过场的干扰。
1.电流耦合:当雷闪击在接闪器(或建筑物的金属构件)上,虽然接闪器、引下线和接地装置的阻值很小,但由于雷电流幅值大,陡度(di/dt)大,会在瞬间使引下线和接地装置的电位骤升上百千伏(对远处大地一零电位而言)。
如图7所示,当di/dt=100KA/μs时,在图中所示的回路上产生的感应电压Ust=200KV。
同理,当有屏蔽层的电缆流过雷电流时,di/dt和屏蔽金属层的电阻也会使芯线与屏蔽层间产生感应电压。
在有相当高的电位差的引下线与建筑物内金属线缆之间、在屏蔽电缆的外皮与芯线之间、在不同的接地装置之间均有可能发生放电现象,这种现象称为闪络,跳击或反击。
2.磁场耦合和电场耦合:雷电通道中(或接闪器、引下线的导体中)的雷电流产生的电场和磁场会在闭合环路中产生感应电压,从而对环路(及环路中的设备产生干扰。
在场的干扰中可分为近场(感应场)和远场(辐射场)当干扰源与设备的间距r相对于干扰信号的波长λ很大(r>λ/2π)时,干扰源的性质表现为辐射干扰源,其场的性质是辐射电磁场,其特点是电场和磁场同时存在,它们的比值(电磁波的波阻抗)Z=E/H=377Ω。
当r<λ/2π时为传导干扰源,其场的性质表现为传导干扰源,其场的性质主要表现为电场或主要表现为磁场,视干扰源的性质而定。
高电压,电流小的源,其场主要为电场、Z>377Ω;电压低,电流大的源,其场主要表现为磁场,磁场的Z<377Ω。
电场或磁场都属于近场(感应场、似稳态场、准稳态场),其干扰频率一般都比较低。
当空气击穿放电的电场强度值在500KV/m范围时,在从雷击点至100m的范围内,可能受电场影响耦合产生过电压,虽然此时雷击主放电尚未发生。
在雷击发生之后,雷电电场衰减消失,这时电场的变化率在500(kV/m)/μs范围内仍起耦合作用。
3.电容耦合:(电场耦合)任何两块金属之间都存在着电容,其间距越大,电容越小;金属块的尺寸越大,电容越大。
雷电电场可通过场的形式(如上一节所述)耦合干扰设备。
也可以通过流经的导体构成骚扰源电路干扰接收线路。
由电容耦合在接收电路上产生的电压U2与雷电流流过的电路上电压U1关系式如下:U2= Z2/(Xcm+Z2)*U1,说明电场耦合量随频率升高而增加。
4.横向干扰(线间)骚扰电流在导线上传输时有共模方式和差模方式两种方式。
IEC把在一组有效导体中任意两导体之间的电压称为差模电压或对称电压,也叫为横向电压,如图10所示的VL或VQ。
差模电压是由差模电流流过而产生的,而差模电流则可能因雷击造成在不同导体(如相线、中性线)流过大小相同,方向相反的电流。
此外,当一次雷击过程中有多次闪击时它们有大小和发生先后的区别,因此在不同的导体上也可能产生电位差而侵入设备,这种横向干扰又称错相位雷击。
相对于横向干扰的另一种形式为纵向干扰,又称共模干扰或不对称电压,是指某一导体和所规定的参比点之间(往往是大地或与大地连接的机架)出现的相量电压的平均值,也可以说共模干扰是出现于导线与地之间的干扰,常是因地电位升高引起的。
小俊俊快快长大!!!。