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      電路中為什么要用光耦
      來源: handler   發布時間: 2018-11-11   2857 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
      電路中為什么要用光耦?
      一、電路中為什么要使用光耦器件?
      電氣隔離的要求。A與B電路之間,要進行信號的傳輸,但兩電路之間由于供電級別過于懸殊,一路為數百伏,另一路為僅為幾伏;兩種差異巨大的供電系統,無法將電源共用;
      A電路與強電有聯系,人體接觸有觸電危險,需予以隔離。而B線路板為人體經常接觸的部分,也不應該將危險高電壓混入到一起。兩者之間,既要完成信號傳輸,又必須進行電氣隔離;
      運放電路等高阻抗型器件的采用,和電路對模擬的微弱的電壓信號的傳輸,使得對電路的抗干擾處理成為一件比較麻煩的事情——從各個途徑混入的噪聲干擾,有可能反客為主,將有用信號“淹沒”掉;
      除了考慮人體接觸的安全,又必須考慮到電路器件的安全,當光電耦合器件輸入側受到強電壓(場)沖擊損壞時,因光耦的隔離作用,輸出側電路卻能安全無恙。
      以上四個方面的原因,促成了光耦器件的研制、開發和實際應用。光耦的基本作用,是將輸入、輸出側電路進行有效的電氣上的隔離;能以光形式傳輸信號;有較好的抗干擾效果;輸出側電路能在一定程度上得以避免強電壓的引入和沖擊。
      二、光電耦合器件的一般屬性:
      1、結構特點:輸入側一般采用發光二極管,輸出側采用光敏晶體管、集成電路等多種形式,對信號實施電-光-電的轉換與傳輸。
      2、輸入、輸出側之間有光的傳輸,而無電的直接聯系。輸入信號的有無和強弱控制了發光二極管的發光強度,而輸出側接受光信號,據感光強度,輸出電壓或電流信號。
      3、輸入、輸出側有較高的電氣隔離度,隔離電壓一般達2000V以上。能對交、直流信號進行傳輸,輸出側有一定的電流輸出能力,有的可直接拖動小型繼電器。特殊型光耦器件能對毫伏,甚至微伏級交、直流信號進行線性傳輸。
      4、因光耦的結構特性,輸入、輸出側需要相互隔離的獨立供電電源,即需兩路無“共地”點的供電電源。下述一、二類光耦輸入側由信號電壓提供了輸入電流通路,但實質上輸入信號回路,也是有一個供電支路的;而線性光耦,則輸入側與輸出側一樣,是直接接有兩種相隔離的供電電源的。
      三、在變頻器電路中,經常用到的光電耦合器件,有三種類型:
      1、一種為三極管型光電耦合器,如PC816、PC817、4N35等,常用于開關電源電路的輸出電壓采樣和誤差電壓放大電路,也應用于變頻器控制端子的數字信號輸入回路。結構最為簡單,輸入側由一只發光二極管,輸出側由一只光敏三極管構成,主要用于對開關量信號的隔離與傳輸;
      2、第二種為集成電路型光電耦合器,如6N137、HCPL2601等,輸入側發光管采用了延遲效應低微的新型發光材料,輸出側為門電路和肖基特晶體管構成,使工作性能大為提高。其頻率響應速度比三極管型光電耦合器大為提高,在變頻器的故障檢測電路和開關電源電路中也有應用;
      3、第三種為線性光電耦合器,如A7840。結構與性能與前兩種光耦器件大有不同。在電路中主要用于對mV級微弱的模擬信號進行線性傳輸,在變頻器電路中,往往用于輸出電流的采樣與放大處理、主回路直流電壓的采樣與放大處理。
      測量方法:
      1,數字表二極管檔,測量輸入側正向壓降為1.2V,反向無窮大。輸出側正、反壓降或電阻值均接近無窮大;
      2,指針表的x10k電阻檔,測其1、2腳,有明顯的正、反電阻差異,正向電阻約為幾十kΩ,反向電阻無窮大;3、4腳正、反向電阻無窮大;
      兩表測量法。
      1,用指針式萬用表的x10k電阻檔(能提供15V 或9V、幾十μA的電流輸出),正向接通1、2腳(黑筆搭1腳),用另一表的電阻檔用x1k測量3、4腳的電阻值,當1、2腳表筆接入時,3、4腳之間呈現20kΩ左右的電阻值,脫開1、2腳的表筆,3、4腳間電阻為無窮大。
      2,可用一個直流電源串入電阻,將輸入電流限制在10mA以內。輸入電路接通時,3、4腳電阻為通路狀態,輸入電路開路時,3、4腳電阻值無窮大。3、4種測量方法比較準確,如用同型號光耦器件相比較,甚至可檢測出失效器件(如輸出側電阻過大)。
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