贴片式光电耦合器介绍及应用
光电耦合器原理及应用
光电耦合器原理及应用
本文介绍的光耦是由发光二极管和光敏三极管组合起来的器件,发光二极
管是把输入边的电信号变换成相同规律变化的光,而光脉敏三极管是把光又重
新变换成变化规律相同的电信号,因此,光起着媒介的作用。
由于光电耦合器
抗干扰能力强,容易完成电平匹配和转移,又不受信号源是否接地的限制。
所
以应用日益广泛。
一、用光电耦合器组成的多谐振荡电路
用光电耦合器组成的多谐振荡电路见图1。
当图1(a)刚接通电源Ec 时,由于UF 随C 充电而增加,直到UF≈1 伏时,发光二极管达到饱和,接着三极管也饱和,输出Uo≈Ec。
三极管饱和后,C 放电(由CFE1Er 和由CRF+EcRe 两条路径放电),uo 减小,二极管在C 放电到一定程度后就截止,而三极管把储存电荷全部移走后,接着
也截止,uo 为零。
三极管截止后,电源Ec 又对C 充电,重复上述过程,得出
图示的尖峰输出波形,其周期,为(当RF》Re 时):
T=C(RF+Re)In2
图1(b)是原理相同的另一种形式电路。
图1、用光电耦合的多谐振荡器
二、用光电耦合器组成的双稳态电路
用光电耦合器组砀双稳态电路如图2 所示。
电路接通电源后的稳态是BG 截止,输出高电位。
在触发正脉冲作用下,ib
增加使BG 进入放大状态,形成ib↑if↑ib↑↑,结果BG 截止,
这种电路比普通的触发顺具有更高的抗干扰能力。
若设BG 的极限电流Ic=6 毫安,则R2=取为:。
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。
光电耦合器用途
光电耦合器是一种将光信号转换成电信号或者将电信号转换成光信号的器件。
它由发光二极管(LED)和光敏二极管(光电二极管)组成,可以将一个电路中的电信号隔离开来,在不同电路之间传递信号。
光电耦合器的主要用途如下:
1. 隔离信号:当需要在两个电路之间传输信号时,为了避免电路之间相互干扰,使用光电耦合器将信号进行隔离,可以有效地避免信号噪声和电磁干扰。
2. 传输信号:当需要在两个电路之间传输信号时,使用光电耦合器将电信号转换成光信号,然后再在另一个电路中将光信号转换成电信号,从而完成信号传输,这种方法可以减少信号损耗和传输误差。
3. 调节电平:光电耦合器也可以用来调节电平。
例如,当输出信号的电平高于输入信号电路的工作电平时,可以使用光电耦合器将输出信号转换成光信号,然后在另一个电路中将光信号转换成所需的电信号。
4. 触发器:光电耦合器也可以用作触发器。
当需要在一个电路中检测另一个电路的信号时,通过使用光电耦合器将信号转换成光信号,然后再在触发器电路中将光信号转换成电信号,就可以完成触发器的
功能。
总之,光电耦合器在电子设备中有着广泛的应用。
例如在电源、控制系统、通信等领域中均有应用。
光电耦合器原理及应用
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。
光电耦合器应用
光电耦合器应用光电耦合器是一种传感器和控制器之间的接口,它可以将光信号转换成电信号。
光电耦合器具有高精度、高速度、低功耗、小型化和免磁干扰等特点,因此被广泛应用于自动控制、机器视觉、光电通信、仪器仪表、电力电子等领域。
一、自动控制领域在自动控制领域,光电耦合器可以用来作为开关、传感器、放大器、隔离器、数字转换器和模数转换器等。
例如,当光电耦合器作为隔离器时,可以将输入和输出隔离,避免潜在的电磁干扰。
当光电耦合器作为数字转换器时,可以将输入的数字信号变成相应的电信号,以便进行数字化处理。
二、机器视觉领域机器视觉领域中,光电耦合器通常用来检测和测量光信号,以便实现对物体形状、颜色、纹理等特征的识别与分类。
例如,光电耦合器可以在自动化制造系统中用来检测产品表面的缺陷,例如磨痕、裂纹等。
此外,光电耦合器也可以用来测量激光干涉图中两个激光点之间的距离,以便计算物体表面的形状。
三、光电通信领域光电耦合器在光电通信领域起到了非常重要的作用,它可以将光信号转换成电信号,然后再通过电线进行传输。
例如,在音频设备中,光电耦合器可以将音频信号转换成电信号,以便进行信号放大和处理。
此外,光电耦合器也可以用于光纤通信中,通过将光信号转换成电信号,以便将信号传输到需要处理的设备。
四、仪器仪表领域在仪器仪表领域,光电耦合器通常用于隔离输入和输出信号,以防止干扰,同时也可以用来控制电路。
例如,光电耦合器可以在电功率仪表中用来隔离输入信号和输出信号,同时还可以防止外部电磁干扰。
此外,光电耦合器还可以用来控制温度、湿度、压力和振动等传感器的输出。
五、电力电子领域在电力电子领域,光电耦合器通常用于隔离输入和输出信号,防止高电压的干扰。
例如,在交流电源中,光电耦合器可以用来隔离输入端和输出端,同时还可以将输入的电流和电压转换成相应的电信号,以便进行数字化处理和电力控制。
此外,光电耦合器还可以在高压直流输电中充当隔离器,以防止高电压的干扰,从而保护电路的稳定性。
光电耦合器简介以及作用详解
光电耦合器简介以及作用详解
光电耦合器(简称光耦)全称为光电耦合器接口电路,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。
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。
学习笔记:光耦的主要作用就是隔离作用,如信号隔离或光电的隔离。
隔离能起到保护的作用,如一边是微处理器控制电路,另一边是高电压执行端,如市电启动的电机,电灯等等,就可以用光耦隔离开。
当两个不同型号的光耦只有负载电流不同时,可以用大负载电流的光耦代替小负载电流的光耦。
光耦、可控硅、负载电路
贴片式光电耦合器简介光电耦合器(以下简称光耦)是一种发光器件和光敏器件组成的光电器件。
它能实现电—光—电信号的变换,并且输入信号与输出信号是隔离的。
目前极大多数的光耦输入部分采用砷化镓红外发光二极管,输出部分采用硅光电二极管、硅光电三极管及光触发可控硅。
这是因为峰值波长900~940nm的砷化镓红外发光二极管能与硅光电器件的响应峰值波长相吻合,可获得较高的信号传输效率。
光耦的结构光耦的内部结构(剖面)如图1所示。
光耦输入部分大都是红外发光二极管,输出部分有不同的光敏器件,如图2所示。
这里要说明的是,图2(c)的输入部分有两个背对背的红外发光二极管,它用于交流输入的场合;图2(d)采用达林顿输出结构,它可使输出获得较大的电流;图2(e)、2(f)的输出由光触发双向可控硅组成,它们主要用来驱动交流负载。
图2(e)与图2(f)的差别是图2(f)有过零触发控制(图中的“ZC”即“过零”的意思),而图2(e)没有过零触发控制电路。
基本电路光耦的基本电路如图3所示。
图3(a)的负载电阻RL接在发射极及地之间,图3(b)的负载电阻RL接在电源Vdd与集电极之间。
在图3(a)中,输入端加上Vcc电压,经限流电阻Rin后,有一定的电流IF流经红外发光二极管,IF与Vcc、发光二极管的正向压降VF及Rin的关系为:IF=(Vcc-VF)/Rin。
式中的VF取1.3V。
IF的最大值由资料给出(一般工作时IF≤10mA)。
发光二极管发光后,光电三极管导通,集电极电流Ic由Vdd经光电三极管流过RL到地,使输出电压Vout=Ic×RL(或Vout=Vdd-VCE,VCE为光电三极管的管压降)。
图3(b)的工作原理与图3(a)相同,不再重复。
图3中输入、输出也可用各自的地。
从图3(a)可以看出;输入端不加Vcc电压,输出端Vout=0V,输入端加了Vcc 电压,负载得电,这个功能相当于“继电器”。
如果在输入端加幅值为5V的脉冲(如图4所示),输出端Vdd=12V,RL=10kΩ,则输出的脉冲幅值接近12V,从这功一能来看,相当于“变压器”;若输入电压从0跃变到+5V,输出则从0跃变到接近12V,它又可用作电平转换。
光电耦合器用途
光电耦合器用途光电耦合器(Optocoupler)是一种可以将光信号和电信号进行转换的电子器件。
它由光电二极管和光敏三极管组成,内部用光电转换材料将输入光信号转换为电信号输出。
光电耦合器广泛应用于电气系统中,具有多种重要用途。
1. 隔离信号光电耦合器的主要作用是实现信号的隔离。
在一些特殊的应用场景中,需要将电路系统的输入与输出隔离开来,以确保安全性和稳定性。
光电耦合器通过接收输入信号并将其转换为光信号,然后通过光敏三极管将光信号转换回电信号输出,从而实现了输入与输出之间的电气隔离。
2. 抑制干扰在电气系统中,信号之间常常会发生相互干扰的现象。
光电耦合器具有良好的高频隔离特性,可以有效抑制电气干扰信号的传递。
通过使用光电耦合器,可以提高系统的信号质量,减少对其他电路的干扰,增强系统的稳定性和可靠性。
3. 开关控制光电耦合器也被广泛应用于开关控制领域。
在一些需要控制电路的应用场景中,如遥控开关、自动控制系统等,光电耦合器可以将光信号转换为电信号来实现对电路的开关控制。
通过控制输入端的光信号,可以实现对输出端的电路开关进行控制,从而达到灵活控制电气系统的目的。
4. 传感器信号转换光电耦合器还常常用于传感器信号的转换。
传感器通常会输出微弱的电信号,为了能够更好地利用这些信号,常需要将其放大或转换为其他形式的信号。
光电耦合器可以将传感器的电信号转换为光信号输出,再通过光敏三极管将光信号转换为电信号。
这样可以增强传感器的信号质量,提高其抗干扰能力,以及适应更广泛的应用需求。
5. 隔离通讯在通讯领域,光电耦合器被广泛用于隔离和转换通讯信号。
随着信息技术的发展,通讯系统的频率和速度不断提高,同时也对信号的稳定性和抗干扰性提出了更高的要求。
光电耦合器能够实现高速数据传输和信号隔离,减少干扰和损耗,提高通讯质量和可靠性。
综上所述,光电耦合器具有多种重要用途。
它可以实现信号的隔离和抑制干扰,用于开关控制和传感器信号转换,以及在通讯领域中实现隔离通讯等。
贴片光耦封装
贴片光耦封装贴片光耦封装是一种广泛应用于电子元器件中的一种封装形式。
光耦是一种能够在光和电之间进行信号转换的光电器件,其主要功能是将输入端的光信号通过光电转换器件转换为电信号输出给输出端。
贴片光耦封装是将光耦器件封装在一个贴片式封装中,使其更易于安装、连接和集成到电子设备中。
贴片光耦封装的优点相比传统的TO封装形式,贴片光耦封装有许多优点。
首先,贴片光耦封装更加紧凑,体积更小,适用于电子设备中空间有限的场景,有利于整体产品的小型化设计。
其次,贴片光耦封装具有更好的耐热性能和耐环境干扰性能,可以更好地适应恶劣工作环境条件,提高产品的稳定性和可靠性。
此外,贴片光耦封装在制造过程中利用自动化设备进行贴装焊接,提高了生产效率并降低了生产成本。
贴片光耦封装的应用领域贴片光耦封装广泛应用于各种电子设备中,包括通信设备、工业控制设备、医疗设备等领域。
在通信设备中,贴片光耦封装常用于光通信模块、光纤通信设备等,用于实现光信号和电信号的转换和隔离。
在工业控制设备中,贴片光耦封装常用于工业自动化控制系统中,用于隔离和传输控制信号。
在医疗设备领域,贴片光耦封装也广泛应用于医疗仪器设备中,用于信号隔离和传输。
贴片光耦封装的发展趋势随着电子产品向小型化、智能化发展,贴片光耦封装作为一种先进的封装形式,也在不断发展和完善。
未来,贴片光耦封装有望进一步提高其集成度和性能,实现更高速、更稳定的光电转换功能。
同时,随着5G、物联网等新兴技术的不断发展,贴片光耦封装将在更多领域得到应用,为电子设备的互联互通提供更加稳定可靠的技术支持。
总的来说,贴片光耦封装作为一种先进的封装形式,具有诸多优点和应用优势,为电子设备的性能提升和功能拓展提供了重要支持。
随着技术的不断进步和市场需求的不断扩大,相信贴片光耦封装将在未来发展中发挥越来越重要的作用。
贴片 光电耦合
贴片光电耦合贴片光电耦合技术是一种将光电器件与电路板相结合的技术,它在现代电子领域中有着广泛的应用。
通过贴片光电耦合技术,可以实现光信号的传输、检测和控制,从而实现各种电子设备的高效运行。
在贴片光电耦合技术中,最常见的是将光电器件贴片在电路板上。
光电器件包括光电二极管和光敏三极管等,它们能够将光信号转化为电信号或者将电信号转化为光信号。
贴片光电耦合技术通过将光电器件与电路板上的电子元器件相连接,实现了光信号与电信号之间的相互转换。
贴片光电耦合技术的应用非常广泛。
在通信领域,贴片光电耦合技术可以实现光纤通信,将光信号传输到远距离。
在医疗领域,贴片光电耦合技术可以用于医疗仪器的光学检测和治疗。
在工业控制领域,贴片光电耦合技术可以实现光电传感器的控制,实时监测工业生产过程。
在汽车领域,贴片光电耦合技术可以用于汽车灯光的控制,提高行车安全性。
贴片光电耦合技术的发展离不开光电器件的不断创新和电路板的优化设计。
光电器件的制造工艺不断提高,可以实现更高的光电转换效率和更快的响应速度。
电路板的设计考虑到了光电器件的布局和连接,提高了整体的电子性能。
尽管贴片光电耦合技术在各个领域都有广泛应用,但仍然存在着一些挑战。
首先是贴片过程中的精度要求,要确保光电器件能够准确地贴片在电路板上,并与其他元器件连接良好。
其次是光电器件的稳定性和寿命问题,需要进行长时间的稳定性测试和可靠性评估。
此外,贴片光电耦合技术的成本也需要进一步降低,以促进其在更多领域的应用。
贴片光电耦合技术是一种将光电器件与电路板相结合的技术,可以实现光信号的传输、检测和控制。
它在通信、医疗、工业控制和汽车等领域有着广泛的应用。
随着光电器件和电路板的不断创新,贴片光电耦合技术将会有更广阔的发展前景。
(整理)贴片光电耦合器简介及应用
光电耦合器(以下简称光耦)是一种发光器件和光敏器件组成的光电器件。
它能实现电—光—电信号的变换,并且输入信号与输出信号是隔离的。
目前极大多数的光耦输入部分采用砷化镓红外发光二极管,输出部分采用硅光电二极管、硅光电三极管及光触发可控硅。
这是因为峰值波长900~940nm的砷化镓红外发光二极管能与硅光电器件的响应峰值波长相吻合,可获得较高的信号传输效率。
光耦的结构光耦的内部结构(剖面)如图1所示。
光耦输入部分大都是红外发光二极管,输出部分有不同的光敏器件,如图2所示。
这里要说明的是,图2(c)的输入部分有两个背对背的红外发光二极管,它用于交流输入的场合;图2(d)采用达林顿输出结构,它可使输出获得较大的电流;图2(e)、2(f)的输出由光触发双向可控硅组成,它们主要用来驱动交流负载。
图2(e)与图2(f)的差别是图2(f)有过零触发控制(图中的“ZC”即“过零”的意思),而图2(e)没有过零触发控制电路。
基本电路光耦的基本电路如图3所示。
图3(a)的负载电阻RL接在发射极及地之间,图3(b)的负载电阻RL接在电源Vdd与集电极之间。
在图3(a)中,输入端加上Vcc电压,经限流电阻Rin后,有一定的电流IF流经红外发光二极管,IF与Vcc、发光二极管的正向压降VF及Rin的关系为:IF=(Vcc-VF)/Rin。
式中的VF取1.3V。
IF的最大值由资料给出(一般工作时IF≤10mA)。
发光二极管发光后,光电三极管导通,集电极电流Ic由Vdd经光电三极管流过RL到地,使输出电压Vout=Ic×RL(或Vout=Vdd-VCE,VCE为光电三极管的管压降)。
图3(b)的工作原理与图3(a)相同,不再重复。
图3中输入、输出也可用各自的地。
从图3(a)可以看出;输入端不加Vcc电压,输出端Vout=0V,输入端加了Vcc电压,负载得电,这个功能相当于“继电器”。
如果在输入端加幅值为5V的脉冲(如图4所示),输出端Vdd=12V,RL=10kΩ,则输出的脉冲幅值接近12V,从这功一能来看,相当于“变压器”;若输入电压从0跃变到+5V,输出则从0跃变到接近12V,它又可用作电平转换。
光电耦合器及其应用
光电耦合器及其应用光电耦合器也被称为光电隔离器,简称光耦。
光电耦合器是以光为传输媒介来传输电信号的器件。
通常把发光二极管与光敏晶体管封装在同一管壳内,当光电耦合器的输入端加电信号时发光二极管发出光线,光敏晶体管接收光线之后从输出端产生电流流出,光电耦合器的光-电反应是随着光的变化而变化的,从而实现了“电-光-电”的转换,实现隔离电信号的传递。
线性光电耦合器能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号,并且得到了广泛的应用。
光电耦合器的主要优点是单向信号传输,使输入信号和输出信号实现了隔离,具有很强的抗干扰能力。
光电耦合器具有使用寿命长、传输效率高、体积小等特点,在电子电路中得到了广泛的应用。
光电耦合器可以广泛用于级间耦合、信号传输、电气隔离、电路开关及电平转换等应用场合。
在开关电源电路中可以利用光电耦合器来构成反馈回路,通过光电耦合器的调整、控制输出电压,达到稳定输出电压的目的。
电流传输比CTR是光电耦合器的重要参数,通常用直流电流传输比来表示。
当输出电压保持恒定时,电流传输比CTR等于直流输出电流与直流输入电流的百分比。
采用一只光敏晶体管的光电耦合器,电流传输比CTR的范围大多为20%~300%(如4N35),光电耦合器PC817的电流传输比CTR 为80%~160%,达林顿型光电耦合器(如4N30)的电流传输比CTR 可达100%~5000%。
这表明要获得同样的输出电流,后者只需较小的输入电流。
光电耦合器按输入、输出信号之间的线性与非线性关系可以分为线性光电耦合器和非线性光电耦合器两大类。
根据不同的用途,可选用不同类型的光电耦合器。
普通光电耦合器的CTR与输入电流关系是非线性的,在输入电流较小时的非线性失真尤为严重,因此它不适合传输模拟信号。
线性光电耦合器的CTR与输入电流关系具有良好的线性度,特别是小信号时,其交流电流传输比很接近于直流电流传输比CTR值,因此适合于传输模拟电压或电流信号,输出与输入之间呈线性关系,这是线性光电耦合器的重要特性。
科普:光电耦合器的应用及分类
科普:光电耦合器的应用及分类1 、简述光电耦合器(英文:optical coupler 或photo coupler),亦称光耦合器、光隔离器以及光电隔离器,简称光耦。
这种器件的想法是在1963由Akmenkalns等人提出(美国专利号:US patent 3,417,249),并且以光敏电阻为基础的光电耦合元件在1968年问世。
它是以光(含可见光、红外线等)作为媒介来传输电信号的一组装置,其功能是平时让输入电路及输出电路之间隔离,在需要时可以使电信号通过隔离层的传送方式。
这样就使得光信号(发射端)和电信号(接收端)互不干扰,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
目前常见的各类光电耦合器的实物图如下:(图1:常见的各种光耦)2 、原理及构造如下图(2)所示,光电耦合器一般由三部分组成:光电发射端、光电接收端、输出端信号放大及整形及驱动变换电路单元。
其基本作用原理是:输入的电信号驱动光发射源(各种波长的LED发光二极管或激光,还有早期使用的电灯泡、霓虹灯等),使之发光,而物理空间隔离的另外一端由光探测器(光敏电阻、光芒二极管、光敏三极管等)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。
值得一提的是:图(2)中最下面的那种光耦结构,由于发射端和接收端空间距离较远,相比上面那种结构光耦,具有更高的爬电距离或隔离电压等级。
3、分类&特性根据光电耦合器件输出端的不同电路结构和特性,大致可分类如下几种:3-1. 晶体管输出型光耦这是最常见的光耦,输入端分为直流信号或交流信号控制型,输出端都是晶体管(单体或达林顿---具有更高的电流传输比)。
这种类型的光耦凭借其价格低和通用性特点广泛使用于各种应用。
晶体管输出光耦的特点是:大电流传输比(CTR)、高耐压、低输入电流。
因为这类光耦,光电接收器使用的是光敏三极管,所以缺点也是明显的:传输速度较慢,时序延时较大。
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。
光电耦合器讲义
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光電耦合器市場---廠商
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光電耦合器市場---發展
光电耦合器在多种电子设备中的应用非常 广泛。随着数字通信技术的迅速发展以及光隔 离器和固体继电器等自动控制部件在机械工业 中应用的不断扩大,特别是微处理机在各个领 域中的应用推广(有时一台微机上的用量可达 十几个甚至上百个)和产品性能的逐步提高, 光电耦合器的应用市场将持续扩大。今后,光 电耦合器将向高速化、高性能,小体积,轻重 量的方向发展。
Ø输入参数
即LED的参数(略) Ø输出参数
即光敏元件的参数(略) Ø传输参数
•电流传输比CTR:输出管的工作电压为规定值时,输出电流和发光二极管正 向电流之比为电流传输比CTR。 •脉冲上升时间tr、下降时间tf:光耦合器在规定工作条件下,发光二极管输入 规定电流IFP的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输出脉冲前沿幅度 的10%到90%,所需时间为脉冲上升时间tr。从输出脉冲后沿幅度的90%到 10%,所需时间为脉冲下降时间tf。 •传输延迟时间tPHL、tPLH:光耦合器在规定工作条件下,发光二极管输入 规定电流IFP的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输入脉冲前沿幅度 的50%到输出脉冲电平下降到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPHL。从输入 脉冲后沿幅度的50%到输出脉冲电平上升到1.5V时所需时间为传输延迟时间 tPLH。 •入出间隔离电容CIO:光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。(<2pF) •入出间隔离电阻RIO:半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。 (>1000MΩ) •入出间隔离电压VIO:光耦合器输入端和17输出端之间绝缘耐压值。
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光電耦合器簡介---SWOT
Strengths
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。
贴片式光电耦合器系列
贴片式光电耦合器系列
凡文
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】1998(000)006
【摘要】光电耦合器是一种由发光器件和光敏器件组合构成的通用光电器件。
它以光为媒介,完成电—光—电信号的变换及传输,把输入信号耦合到输出端。
该器件具有体积小、无机械触头、抗干扰能力强、工作寿命长、输入及输出之间绝缘、能传输模拟信号及数字信号的特点,广泛地用于隔离电路、开关电路、电源电路、逻辑电路、电平转换电路、过流保护电路等。
【总页数】1页(P35)
【作者】凡文
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN622.03
【相关文献】
1.通用贴片式器件及应用电路(二)光电耦合器及其应用(1) [J], 方佩敏
2.通用贴片式器件及应用电路(三)光电耦合器及其应用电路(2) [J], 方佩敏
3.Avago扩展门驱动光电耦合器系列 [J],
4.Avago出第二系列密封型3.3V光电耦合器 [J], 无
5.安华高科技推出新系列超低功耗光电耦合器产品 [J],
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光电耦合器应用
光电耦合器应用光电耦合器是一种将光电转换相结合的器件,广泛应用于电子信息领域中。
它的主要作用是将光信号转换成电信号,或者将电信号转换成光信号,实现不同介质之间的信息传递。
一般来说,光电耦合器由光电转换器和电光转换器两部分组成。
光电转换器是将光信号转换成电信号的部分,它包括一个光敏元件和一个放大电路。
当光照射到光敏元件上时,它会产生电流信号,通过放大电路放大后输出。
而电光转换器则是将电信号转换成光信号的部分,它包括一个发光二极管和一个驱动电路。
当电信号输入到驱动电路时,它会控制发光二极管发出光信号。
光电耦合器的应用非常广泛。
在通信系统中,光电耦合器可以将光纤与电子设备连接起来,实现光信号和电信号之间的转换。
在工业领域中,光电耦合器可以用于测量光强度、检测光源、控制机器人等。
此外,在医疗领域中,光电耦合器也可以用于脑电图、心电图等医学设备中。
在实际应用中,光电耦合器有许多优点。
首先,它可以实现信号的隔离,避免了电子设备之间的相互干扰。
其次,光电耦合器的速度非常快,可以实现高速数据传输。
此外,光电耦合器还具有抗干扰能力强、工作稳定可靠等优点。
然而,光电耦合器也存在一些缺点。
首先,它的成本相对较高,不适合于低成本的应用场合。
其次,光电耦合器的精度受到环境光的影响较大,需要采取一些措施来降低环境光的影响。
光电耦合器作为一种将光电转换相结合的器件,在电子信息领域中有着广泛的应用。
它可以实现信号的隔离、高速数据传输等优点,同时也存在着成本高、受环境光影响较大等缺点。
随着技术的不断发展,相信光电耦合器在未来的应用场景中会更加广泛。
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贴片式光电耦合器介绍及应用
目前极大多数的光耦输入部分采用砷化镓红外发光二极管,输出部分采用
硅光电二极管、硅光电三极管及光触发可控硅。
这是因为峰值波长
900~940nm 的砷化镓红外发光二极管能与硅光电器件的响应峰值波长相吻合,可获得较高的信号传输效率。
光电耦合器(以下简称光耦)是一种发光器件和光敏器件组成的光电器件。
它
能实现电―光―电信号的变换,并且输入信号与输出信号是隔离的。
光耦的结
构光耦的内部结构(剖面)如图1 所示。
光耦输入部分大都是红外发光二极管,输出部分有不同的光敏器件,如图2 所示。
这里要说明的是,图2(c)的输入部分有两个背对背的红外发光二极管,它
用于交流输入的场合;图2(d)采用达林顿输出结构,它可使输出获得较大的电流;图2(e)、2(f)的输出由光触发双向可控硅组成,它们主要用来驱动交流负载。
图2(e)与图2(f)的差别是图2(f)有过零触发控制(图中的“ZC”即“过零”的意思),
而图2(e)没有过零触发控制电路。
基本电路光耦的基本电路如图3 所示。
图3(a)的负载电阻RL 接在发射极及地之间,图3(b)的负载电阻RL 接在电源Vdd 与集电极之间。
在图
3(a)中,输入端加上Vcc 电压,经限流电阻Rin 后,有一定的电流IF 流经红外发光二极管,IF 与Vcc、发光二极管的正向压降VF 及Rin 的关系为:
IF=(Vcc-VF)/Rin。
式中的VF 取1.3V。
IF 的最大值由资料给出(一般工作时
IF≤10mA)。
发光二极管发光后,光电三极管导通,集电极电流Ic 由Vdd 经光电三极
管流过RL 到地,使输出电压Vout=Ic×RL(或Vout=Vdd-VCE,VCE 为光电三
极管的管压降)。
图3(b)的工作原理与图3(a)相同,不再重复。
图3 中输入、。