光电耦合器的作用与选型
光电耦合器及其应用
光电耦合器及其应用[作者:佚名转贴自:未知点击数:933 更新时间:2006-3-31【字体:A 】光电耦合器,是近几年发展起来的一种半导体光电器件,由于它具有体积小、寿命长、抗干扰能力强、工作温度宽及无触点输入与输出在电气上完全隔离等特点,被广泛地应用在电子技术领域及工业自动控制领域中,它可以代替继电器、变压器、斩波器等,而用于隔离电路、开关电路、数模转换、逻辑电路、过流保护、长线传输、高压控制及电平匹配等。
为使读者了解与应用光电耦合器,今介绍几种光电耦合器件及应用电路,供大家参考与开拓。
1.器件选择(1)三极管输出型光电耦合器三极管输出型光电耦合器电路如图46—1中(a)所示,它是由两部分组成的。
其中,1、2端为输入端,通常由发光器件构成;4、5、6端接一只光敏三极管构成输出端,当接收到发射端发出的红外光后,在三极管集电极中便有电流输出。
图46-1三极管输出型光电耦合器的特点,是具有很高的输入输出绝缘性能,频率响应可达300kHz,开关时间数微秒。
(2)可控硅输出型光耦合器可控硅输出型光耦合器的电路如图46?中(b)所示。
该器件为六脚双列式封装。
当1、2端加入输入信号后,发射管发出的红外光被接在4、5、6脚的光敏可控硅接收,使其导通。
它可应用在低电压电子电路控制高压交流回路的开启。
(3)光耦合的可控硅开关驱动器图46—2中(a)为光敏双向开关器件;图46?中(b)为过零控制电路及光敏双向开关器件组合体。
它们的工作原理是:利用输入端红外光控制输出端的光敏双向开关导通,进而触发外接双向可控硅导通,达到控制负载接入交流220V回路的目的。
图中(a)为非过零控制,图中(b)为过零控制。
本驱动器有非常好的输入与输出绝缘性,可构成固态继电器的控制电路,其输出的控制功率由可控允许功率决定。
图46-2(4)达林顿管输出的光检测器达林顿管输出的光检测器如图46?中(a)所示。
它是由两只管子组成复合管,具有很高的电流放大能力,形成下一级或负载的驱动电流,有较强的光检测灵敏度。
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。
光耦选型最全指南及各种参数说明
光耦选型最全指南及各种参数说明光耦选型手册光耦合器,也称光电隔离器或光电耦合器,是一种利用光作为传输媒介的器件。
光耦通常将发光器(红外线发光二极管LED)和受光器(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,受光器接受光线后产生光电流,从输出端流出,实现了“电—光—电”转换。
光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收和信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收并产生光电流,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。
光耦合器分为非线性光耦和线性光耦。
非线性光耦适合于开关信号的传输,常用的4N系列光耦属于非线性光耦。
线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制,常用的线性光耦是PC817A—C 系列。
光耦合器还可以按速度、通道、隔离特性和输出形式进行分类。
其中,输出形式包括光敏器件输出型、NPN三极管输出型、达林顿三极管输出型、逻辑门电路输出型、低导通输出型、光开关输出型和功率输出型。
光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰源的阻抗较大,通常为105~106Ω。
根据分压原理,即使干扰电压的幅度较大,馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小,只能形成微弱电流,由于没有足够的能量而不能使二极体发光,从而被抑制掉了。
光耦合器是一种重要的电子元器件,具有输入、输出、隔离等作用,应用广泛。
在选型时,需要根据具体的应用场景和要求,选择合适的光耦类型和输出形式。
光电耦合器的输入回路和输出回路之间没有电气连接,也没有共地。
此外,分布电容很小,绝缘电阻很大,因此干扰信号很难通过光电耦合器馈送到另一侧,从而避免了共阻抗耦合的干扰信号产生。
光电耦合器可以提供很好的安全保障,即使外部设备出现故障,甚至输入信号线短路,也不会损坏仪表。
这是因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。
光耦选型经典指南
光耦选型经典指南光电耦合器是一种将电信号和光信号相互转换的器件,广泛应用于各种电子设备中。
在进行光耦选型时,需要考虑多个因素,包括光电耦合器的类型、特性参数以及应用环境等。
下面是一份光耦选型经典指南,帮助您进行正确的选型。
1.光耦类型选择:根据应用需求和场景,选择合适的光耦类型。
常见的光耦类型包括光电二极管、光电三极管、光敏场效应管以及光电双向晶闸管等。
根据需要选择合适的类型,例如光电二极管适用于高速传输和低电流驱动的场景,而光电三极管适用于高功率驱动和低频传输的场景。
2.光电参数选择:光电耦合器的特性参数对其性能和应用具有重要影响。
在选型时,需要关注以下特性参数:-光电转换系数:光电转换系数表示光信号转换为电信号的效率,一般以A/W为单位。
较高的光电转换系数意味着更好的灵敏度和响应速度。
-电流传输比:电流传输比表示光信号与电信号之间的等效电流关系。
选用合适的电流传输比可以确保电信号在传输过程中不受损失。
-切换速度:切换速度表示光电耦合器在从关断到导通状态的响应时间。
对于高速传输的应用,需要选用较高切换速度的光电耦合器。
3.耐压与耐磁参数选择:在一些特殊环境下,需要考虑光电耦合器的耐压和耐磁性能。
耐压参数表示光电耦合器所能承受的最大电压。
当应用场景中存在高电压时,选择具有足够耐压能力的光电耦合器。
耐磁参数表示光电耦合器在磁场中的工作性能。
在靠近强磁场或高频磁场的应用中,选择具有良好耐磁性能的光电耦合器。
4.封装类型选择:根据实际使用环境和布局要求,选择合适的封装类型。
光电耦合器的封装类型分为DIP、SOP、SMD等多种形式。
DIP封装适用于手工焊接和低密度布线的应用,而SMD封装适用于自动化焊接和小型化设计的应用。
5.其他因素:在选型过程中,还需要考虑其他因素,例如价格、供应商信誉度、长期供货能力等。
选择信誉度较高的供应商,能够获得质量稳定、售后服务完善的光电耦合器。
总结:在进行光耦选型时,需要综合考虑光耦类型、特性参数、耐压耐磁性能、封装类型以及价格等多个因素。
计算机控制系统课后答案
从而: T1 = 0.25 秒, 1 = 0.04 秒, 1 = 2/32 秒 0.196 秒。得 min = 0.04秒。
3.6 求下列脉冲传递函数的终值
z2 ⑴ G( z ) ( z 0.8)( z 0.1)
(2) G ( z )
z ( z 2 z 1) (3) G( z ) 2 ( z 0.5z 1)( z 2 z 0.5)
查表求逆z变换得
g (kT ) 2k (1 k )
第三章习题
3.11 设被控对象传递函数为
K G (s) s 1
在对象前接有零阶保持器,试求广义对象的脉冲传递函数。
1 eTs Gh0 ( s) s 1 eTs K K Ts K Gp ( s) Gh0 ( s) G ( s) (1 e )( ) s s 1 s s 1 1 1 1 G ( z ) Z [Gp ( s)] (1 z ) K [ 1 T 1 ] 1 z 1 e z 1 e T K z e T
第五章习题
5.2 已知模拟控制器的传递函数为
1 Gc ( s) 2 s 0.2s 1
采样周期T=1s,试分别采用前向差分法和后向差分法求 其等效的数字控制器,并画出 s 域和 z 域对应的极点位置, 说明其稳定性。 前向差分法
z 1 s T
后向差分法
1 z 1 s T
第五章习题答案
1 1 z 1
z 1 z 1 z2 (1) lim G ( z ) lim 0 z 1 z 1 z z ( z 0.8)( z 0.1) 1 1 1 (2) lim(1 z )G ( z ) lim(1 z ) 1 1 z 1 z 1 1 z z 1 z 1 z ( z 2 z 1) (3) lim G ( z ) lim 0 2 2 z 1 z 1 z z ( z 0.5 z 1)( z z 0.5)
光电耦合器的作用
光电耦合器的作用光电耦合器的作用简单描述:用来隔离高频电路与低频电路,高频电路产生的高频信号会干扰低频电路,用光耦合器既能连接两个部分又能屏蔽高频信号。
光电耦合器的作用详解:由于光耦种类繁多,结构独特,优点突出,因而其应用十分广泛,主要应用以下场合:(1) 在逻辑电路上的应用光电耦合器可以构成各种逻辑电路,由于光电耦合器的抗干扰性能和隔离性能比晶体管好,因此,由它构成的逻辑电路更可靠。
(2) 作为固体开关应用在开关电路中,往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离,对于一般的电子开关来说是很难做到的,但用光电耦合器却很容易实现。
(3) 在触发电路上的应用将光电耦合器用于双稳态输出电路,由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路,可有效地解决输出与负载隔离地问题。
(4) 在脉冲放大电路中的应用光电耦合器应用于数字电路,可以将脉冲信号进行放大。
(5) 在线性电路上的应用线性光电耦合器应用于线性电路中,具有较高地线性度以及优良地电隔离性能。
(6) 特殊场合的应用光电耦合器还可应用于高压控制,取代变压器,代替触点继电器以及用于A/D电路等多种场合。
光电耦合器简介:光电耦合器是一种把红外光发射器件和红外光接受器件以及信号处理电路等封装在同一管座内的器件。
当输入电信号加到输入端发光器件LED上,LED发光,光接受器件接受光信号并转换成电信号,然后将电信号直接输出,或者将电信号放大处理成标准数字电平输出,这样就实现了“电-光-电”的转换及传输,光是传输的媒介,因而输入端与输出端在电气上是绝缘的,也称为电隔离。
光电耦合器特点光电耦合器因为其独特的结构特点,因此在实际使用过程中,具有以下明显的优点:(1) 能够有效抑制接地回路的噪声,消除地干扰,使信号现场与主控制端在电气上完全隔离,避免了主控制系统受到意外损坏。
(2) 可以在不同电位和不同阻抗之间传输电信号,且对信号具有放大和整形等功能,使得实际电路设计大为简化。
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。
光耦的选型与应用
光耦的选型与应用[ 2008-2-3 8:54:00 | By: SystemARM ]4推荐光耦全称是光耦合器,英文名字是:optical coupler,英文缩写为OC,亦称光电隔离器,简称光耦。
光耦的结构是什么样的?光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离,光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏(三极)管封装在一起。
为什么要使用光耦?发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出,由于没有直接的电气连接,这样既耦合传输了信号,又有隔离干扰的作用。
光耦爱坏吗?只要光耦合器质量好,电路参数设计合理,一般故障少见。
如果系统中出现异常,使输入、输出两侧的电位差超过光耦合器所能承受的电压,就会使之被击穿损坏。
光耦的参数都有哪些?是什么含义?1、CTR:电流传输比2、Isolation Voltage:隔离电压3、Collector-Emitter Voltage:集电极-发射极电压CTR:发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值隔离电压:发光管和光敏三极管的隔离电压的最小值集电极-发射极电压:集电极-发射极之间的耐压值的最小值光耦什么时候导通?什么时候截至?关于TLP521-1的光耦的导通的试验报告要求:3.5v~24v 认为是高电平,0v~1.5v认为是低电平思路:1、0v~1.5v认为是低电平,利用串接一个二极管1N4001的压降0.7V+光耦的LED的压降,吃掉1.4V左右;2、24V是最高电压,不能在最高电压的时候,光耦通过的电流太大;所以选用2K的电阻;光耦工作在大概10mA的电流,可以保证稳定可靠工作n年以上;3、3.5V以上是高电平,为了尽快进入光敏三极管的饱和区,要把光耦的光敏三极管的上拉电阻加大;因此选用10K;同时要考虑到ctr最小为50%;电路:1、发光管端:实验室电源(0~24V)->2K->1N4001->TLP521-1(1)->TLP521-1(2)-gnd12、光敏三极管:实验室电源(DC5V)->10K->TLP521-1(4)->TLP521-1(3)-gnd23、万用表直流电压挡20V万用表+ -> TLP521-1(4)万用表- -> TLP521-1(3)试验结果输入电源万用表电压(V)1.3V 51.5V 4.81.7V 4.411.9V 3.582.1V 2.942.3V 1.82.5V 0.582.7V 0.22.9V 0.193.1V 0.173.3V 0.163.5V 0.165V 0.1324V 0.06思考题:光耦的CTR(电流传输比)是什么含义?思考题:1、光耦的CTR(电流传输比)是什么含义?2、CTR与上拉电阻和光耦的光敏三极管之间与饱和导通或者截至之间的关系;参考资料:TLP521-1的CTR为50%(最小值);TLP521-1的长相TLP521-1的长相线性光耦原理与电路设计【转】线性光耦原理与电路设计来源:21IC中国电子网作者:佚名1. 线形光耦介绍光隔离是一种很常用的信号隔离形式。
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。
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。
TLP521中文资料及选型指南
circuit Ta ≥ 25℃) 集电极功耗减率
−1.0
mW/℃
Junction temperature 结温
Tj
125
℃
Storage temperature range 储存温度范围
Tstg −55~125
℃
Operating temperature range 工作温度范围 Topr −55~100
54HC TA=-55 to 125℃ 单 位
典
型 Guaranteed Limits 保证极限
VIH 输入高电平电压
2.0V 1.5 1.5
1.5
4.5V 3.15 3.15
3.15
V
6.0V 4.2 4.2
4.2
VIL 输入低电平电压
2.0V 0.5 0.5
0.5
Individual Electrical Characteristic 单独的电气特性参数 (Ta = 25℃)
Characteristic 参数
Symbol 符号
Max
Test Condition 测 Min Typ
Unit
最
试条件
为什么要使用光电耦合器
为什么要使用光电耦合器随着科技的不断发展,光电耦合器被广泛应用于各个领域,具有重要的作用。
它是一种能将光信号转换为电信号,或将电信号转换为光信号的器件。
它由一个发光二极管(LED)和一个光敏元件(光电二极管、光敏晶体管等)组成,能实现光电转换的功能。
那么,为什么要使用光电耦合器呢?本文将从几个方面来解析这个问题。
首先,光电耦合器具有良好的隔离性能。
由于电路之间的隔离非常重要,特别是在工业控制系统中更是如此。
光电耦合器内部的LED和光敏元件通过光传递信号,完全实现了电路之间的电隔离。
这样,即使在高压、高温、高频等恶劣环境下,也能有效保护本体电路不受干扰和损坏。
因此,光电耦合器能够提供稳定可靠的信号隔离,保证系统的安全性和稳定运行。
其次,光电耦合器具有高速传输的特点。
光信号的传输速度非常快,相较于传统的电信号传输,光电耦合器能够以光速传送信号。
这使得光电耦合器在高速通信、光纤通信等领域具有得天独厚的优势。
传统的电信号传输受到电磁干扰、信号衰减等问题的限制,而光信号的传输则能够避免这些问题,提供更加稳定和快速的信号传输。
第三,光电耦合器具有较低的功耗。
由于光敏元件对光信号的敏感性很高,只需要较少的光能就能够转换成电能。
相对于传统的电信号传输方式,光电耦合器能够降低能源的消耗,提高能源利用率。
这对于一些需要长时间运行且功耗要求较低的设备和系统来说尤为重要。
此外,光电耦合器还具有体积小、重量轻、抗辐射能力强等特点。
由于光电耦合器内部只包含LED和光敏元件,而这些器件的体积和重量相对较小,因此光电耦合器能够在空间有限的环境下灵活应用。
同时,光电耦合器还具备较强的抗辐射能力,能够在有辐射干扰的环境下正常工作。
总之,光电耦合器作为一种将光信号转换为电信号,或将电信号转换为光信号的器件,在各个领域都有着广泛的应用。
它能够提供良好的隔离性能、高速传输、较低的功耗,同时体积小、重量轻、抗辐射能力强等优点,为各行各业的技术发展和应用提供了强有力的支持。
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。
329j光耦规格书
329j光耦规格书摘要:1.光耦简介与作用2.329J光耦规格书解析3.329J光耦性能特点4.应用领域与选型建议正文:一、光耦简介与作用光耦,又称光电耦合器,是一种将电信号转换为光信号,再将光信号转换为电信号的器件。
它具有抗干扰、高隔离、低漂移、高速度等优点,广泛应用于各种电子设备中,实现信号传输、电平转换、开关控制等功能。
二、329J光耦规格书解析329J光耦是东芝(T oshiba)公司生产的一款光电耦合器,其规格书详细介绍了产品的各项性能参数。
以下是329J光耦的主要规格:1.输出光功率:5mW2.接收光灵敏度:0.5A(IF=5mA,VCE=5V)3.正向通态电压:1V4.反向阻断电压:5V5.输入电流:5mA6.输出电流:50mA7.隔离电压:500V8.温度范围:-40℃~+105℃三、329J光耦性能特点1.高隔离电压:329J光耦的隔离电压高达500V,能够有效抑制电磁干扰,保证信号传输的稳定性。
2.低功耗:329J光耦的输入电流仅为5mA,输出电流为50mA,低功耗设计使其在长时间运行过程中能够节省能源。
3.高速响应:329J光耦具有高速响应特性,可满足高速信号传输需求。
4.宽温度范围:329J光耦的工作温度范围为-40℃~+105℃,适应各种恶劣环境。
四、应用领域与选型建议1.应用领域:329J光耦广泛应用于工业控制、通信设备、家电产品等领域,实现信号传输、电平转换、保护等功能。
2.选型建议:在选择329J光耦时,应根据实际应用需求,考虑隔离电压、传输速率、功耗等性能参数,确保光耦能满足系统要求。
总之,329J光耦作为一款高性能的光电耦合器,凭借其优秀的抗干扰能力、低功耗、高速响应等特点,在众多领域发挥着重要作用。
光耦设计选型经典指南
光耦选型经典指南一、文档说明:针对光偶选型,替代,采购,检测及实际使用过程中出现的光偶特性变化引起的产品失效问题,提供指导。
光耦属于易失效器件,选型和使用过程中要特别的小心。
目前发现,因光偶的选型,光偶替代,光偶工作电流,工作温度设计不当等原因导致产品出现问题,如何减少选型,设计,替代导致的产品问题,这里将制订出相关指导性规范。
二、原理介绍:光电偶合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。
光电耦合器分为很多种类,图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。
当电信号送入光电耦合器的输入端时,发光二极体通过电流而发光,光敏元件受到光照后产生电流,CE导通;当输入端无信号,发光二极体不亮,光敏三极管截止,CE不通。
对于数位量,当输入为低电平“0”时,光敏三极管截止,输出为高电平“1”;当输入为高电平“1”时,光敏三极管饱和导通,输出为低电平“ 0”。
若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。
这种光耦合器性能较好,价格便宜,因而应用广泛。
图一最常用的光电耦合器之内部结构图三极管接收型 4脚封装图二光电耦合器之内部结构图三极管接收型 6脚封装图三光电耦合器之内部结构图双发光二极管输入三极管接收型 4脚封装图四光电耦合器之内部结构图可控硅接收型 6脚封装图五光电耦合器之内部结构图双二极管接收型 6脚封装光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰,使通道上的信号杂讯比大为提高,主要有以下几方面的原因:(1)光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰源的阻抗较大,通常为105~106Ω。
据分压原理可知,即使干扰电压的幅度较大,但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小,只能形成很微弱的电流,由于没有足够的能量而不能使二极体发光,从而被抑制掉了。
(2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。
光耦主要参数和高速光耦如何选型
光耦主要参数和高速光耦如何选型光耦是一种将电气信号转换为光信号或将光信号转换为电气信号的器件。
它由光电二极管和光敏三极管(或光控双极晶体管)组成,具有隔离电解、放大、调制和调制功能。
在实际应用中,选择适合的光耦是至关重要的,以下将讨论光耦的主要参数以及如何选型高速光耦。
光耦的主要参数如下:1.光耦电流传输比(CTR):CTR是光耦输出电流与输入电流的比值,通常以百分比表示。
CTR越高,输入光功率相同,输出电流就越大。
选取适当的CTR可以确保信号传输的准确性和稳定性。
2.光耦响应时间:光耦响应时间是光信号从输入端到输出端需要的时间。
高速信号传输需要快速的响应时间,因此在选择高速光耦时要确保响应时间能满足实际应用需求。
3.隔离电压:隔离电压是光耦能够承受的最大电压。
对于需要高电压隔离的应用,需要选择具有足够高隔离电压的光耦。
4.工作温度范围:光耦的工作温度范围取决于其元件材料和封装方式。
在选择光耦时,要确保其工作温度范围能够适应实际应用环境。
5.耐压能力:耐压能力指的是光耦能够承受的最大电压。
在选择光耦时要根据所需的电压范围来确定光耦的耐压能力。
6.封装类型:光耦的封装类型也是选择的一个重要因素。
常见的封装类型包括DIP(双列直插封装)、SMD(表面贴装封装)和COB(芯片封装)等。
选择适合的封装类型可以简化产品的安装和布局。
对于高速光耦的选型,除了上述主要参数外,还需要考虑以下几个因素:1.带宽:高速光耦的带宽是指其能够传输的最高频率。
通常以MHz或GHz为单位。
在选择高速光耦时,要根据实际应用需求确定所需的带宽范围。
2.上升时间:上升时间是指光信号从0%到90%上升的时间。
它是评估光耦响应速度的重要指标。
较低的上升时间可以实现更快的信号传输。
3.构造和材料:高速光耦通常采用功率放大器来提高高速信号的响应速度。
不同的构造和材料可以对高速光耦的性能产生影响。
因此,在选型时要仔细考虑构造和材料的选择。
满足规定工作温度要求下光电耦合器的选型及计算
- 44 -CHINA RAILWAY 2016/040 引言在轨道交通信号电子设备中,光电耦合器由于其信号隔离作用,在安全电路中大量使用。
对于承担安全控制功能的电子设备(系统),可靠性、可用性、可维修性及安全性(RAMS)要求很高,当信号系统发生故障造成设备不可靠,不仅影响系统功能的实现,有时还会导致事故,造成人员伤亡或财产损失。
大多情况下,信号系统故障与环境有关,主要影响因素有:温度、湿度、振动和冲击。
其中,温度是主要影响因素。
在欧洲铁路信号系统安全性标准中对信号系统所能达到的工作温度有严格的规定,要求信号系统的工作环境必须具备相应的条件,以满足信号系统可靠工作的要求。
在设计工作中,如果前期未进行基于温度变化的影响分析,有时会发生系统在实验室里工作正常,到了实际应用环境中发生故障的现象。
以安全采集电路为例,研究在规定温度要求条件下,对电路中的光电耦合器进行选型,并通过具体计算证明电路在规定工作温度条件下的工作情况。
1 温度对光电耦合器可靠性影响电子设备工作时的温度与其环境温度有密切的联系,当环境温度较高或散热困难时,电子设备工作所产生的热能难以散耗,使光电耦合器温度升高。
电子元器件都有一定的工作温度范围,如果超过其工作极限温度,会引起工作状态改变、寿命缩短甚至损坏。
温度对光电耦合器的影响主要表现在电气性能改变、噪声增大等,严重时电子元器件损坏造成系统故障。
对于信号系统中用到的光电耦合器,其电流传输比(CTR )是影响器件性能最重要的因子,而温度会对光电耦合器的CTR 造成严重影响。
2 考虑温度影响的必要性由于信号系统的故障率随着环境温度的增长呈指数增长。
因此,在进行信号系统设计时,温度因素是设计者需要重点考虑的内容之一。
光电耦合器对温度最为敏感。
在前期器件选型时,通过相关数据表可以查到器件是否可以在规定的温度条件下工作,但这只能说明该器件本身可以正常工作,并不能说明整个电路可以正常工作。
器件在温度变化时虽然没有损坏,但其参数会发生重大变化,可能造成电路不能完成规定的功能。
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光电耦合器的作用与选型技巧经验总结
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。
本篇文章主要以线性与非线性两个方面分别介绍光电耦合器的作用,以及华强北IC代购网工程师的一些光电耦合器选型技巧经验总结,望对大家的电路设计有所帮助。
光电耦合器的作用介绍
1、线性光电耦合器
线性光耦器件又分为两种:无反馈型和反馈型;
无反馈型线性光耦器件实际上是在器件的材料和生产工艺上采取一定措施(使得光耦器件的输入输出特性的非线性得到改善。
但由于固有特性,改善能力十分有限。
这种光耦器件主要用于对线性区的范围要求不大的情况,例如开关电源的电压隔离反馈电路中经常使用的PC816A和NEC2501H等线性光耦。
不过这种光耦器件只是在有限的范围内线性度较高,所以不适合使用在对测试精度以及范围要求较高的场合。
另一种线性光耦是反馈型器件。
其作用原理是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈,通过这样的方式来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。
这种器件例如德州仪器公司曾经出品现已停产的TIL300A,CLARE公司生产的LOC 系列线性光耦,惠普公司生产的HCNR200/201线性光耦等。
2、非线性光电耦合器
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦。
如4N25、4N26、4N35、4N36。
选型技巧经验总结
在设计光耦光电隔离电路时必须正确选择光耦合器的型号及参数,选型经验总结如下:
1、由于光电耦合器为信号单向传输器件,而电路中数据的传输是双向的,电路板的尺寸要求一定,结合电路设计的实际要求,就要选择单芯片集成多路光耦的器件;
2、光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是不小于500%。
因为当CTR<500%时,光耦中的LED就需要较大的工作电流(>5.0 mA),才能保证信号在长线传输中不发生错误,这会增大光耦的功耗;
3、光电耦合器的传输速度也是选取光耦必须遵循的原则之一,光耦开关速度过慢,无法对输入电平做出正确反应,会影响电路的正常工作。
5、选择光电耦合器时应注意发光二极管输入端的正向电流:当提供给发光二极管的输入电流较小时,应选用低输入电流型;当驱动电路提供的电流较大时,应加限流电阻,或选用大输入电流型。
为了保证光电耦合器的正常使用寿命,发光二极管的输入电流应保证在典型值周围。
6、选用大耦合电容的光电耦合器可以抑制输入信号中较大的共模噪声,但大耦合电容的光电耦合器响应速度较慢;也可以选用三极管输出含基极光电耦合器,基极通过一适当的电阻到地来过滤信号噪声,此时不会降低响应速度,但会造成CTR的损失。
7、应用中如果需要较大的输出电流,可以选用达林顿输出型,这类光电耦合器有较高的CTR值,允许很小的输入电流,但普通的达林顿型光电耦合器响应速度较慢,这时可以选用复合光敏二极管/达林顿输出型。
优选厂家及常用型号
1、TOSHIBA:DIP8 光电耦合器——TLP250
TOSHIBA TLP250(P250)由一个砷化镓铝发光二极管和一个集成光探测器组成。
TLP250(P250)是8脚DIP封装。
TLP250(P250)适用于IGBT或者功率场效应管的门驱动电路。
2、SHARP:DIP4 通用光电耦合器——PC817A
PC817A是常用的线性光藕,在各种要求比较精密的功能电路中常常被当作耦合器件,具有上下级电路完全隔离的作用,相互不产生影响。
当输入端加电信号时,发光器发出光线,照射在受光器上,受光器接受光线后导通,产生光电流从输出端输出,从而实现了“电-光-电”的转换。