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什么是高速光耦?该如何选型?

更新时间   2020-09-08 11:01:16 深圳市克里雅半导体有限公司 阅读
光电耦合器是以光为媒体传送电子信号的一种电一光一电变换元器件。它由发灯源和受光器两一部分构成。把发灯源和受光器拼装在同一密闭式的罩壳内,彼此之间用全透明导体和绝缘体防护。发灯源的脚位为键入端,受光器的脚位为輸出端,普遍的发灯源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管这些。
光电耦合器(opticalcoupler,英文简写为OC)亦称光学信号隔离器,通称光电耦合器。光电耦合器以光为媒体传送电子信号。它对键入、輸出电子信号有优良的隔离作用,因此,它在各种各样电源电路中获得普遍的运用。现阶段它已变成类型数最多、主要用途较广的半导体材料之一。光耦合器一般由三一部分构成:光的发送、光的接受及数据信号变大。键入的电子信号驱动器发光二极管(LED),使之传出一定光波长的光,被光探测仪接受而造成光电流,再历经进一步变大后輸出。这就完成了电—光—电的变换,进而具有键入、輸出、隔离的作用。因为光耦合器I/O间相互之间防护,电子信号传送具备不可逆性等特性,因此具备优良的绝缘工作能力和抗干扰性。光电耦合器是一种把发亮元器件和感光元器件封裝在同一罩壳内,正中间根据电→光→电的变换来传送电子信号的半导体材料光电子器件。在其中,发亮元器件一般全是发光二极管。
而感光元器件的类型较多,除光电二极管外,也有光敏三极管、光敏电阻、光学可控硅等。光电耦合器可依据不一样规定,由不一样类型的发亮元器件和感光元器件组成很多系列产品的光电耦合器。图1显示信息了一个典型性的光电耦合器光耦电路。在该例中,右侧的9V副边輸出可能被左侧原边电源电路的脉冲宽度调制器操纵。电压比较器A1将ZDl(节点A)的参照工作电压和根据分压电路R7和R8的输出电压开展较为,因此操纵Q2的通断情况,能够界定发光二极管D1的电流量和根据光藕合在感光晶体三极管Q1的集电结电流量。随后Q1界定脉冲宽度和输出电压,赔偿一切使输出电压更改的趋向。伴随着光电耦合器的使用时间提升和传送比即增益值的降低,为了更好地避免 操纵不灵,给Q2出示充裕的工作电压裕量是很必须的。
光电耦合器实体图光电耦合器的类型较多,普遍有光电二极管型、光学三极管型、光敏电阻型、光控开关可控硅型、光学达林顿型、集成电路芯片型等。(外观设计有金属材料圆壳封裝,塑封双排直插等)。基本概念在光电耦合器键入端加电子信号使发灯源发亮,光的强度在于鼓励电流量的尺寸,此光照射封裝在一起的受光器之后,因光电效应而造成了光电流,由受光器輸出端引出来,那样就完成了电一光一电的变换。光电耦合器关键由三一部分构成:光的发送、光的接受及数据信号变大。光的发送一部分关键由发亮元器件组成,发亮元器件一般全是发光二极管,发光二极管再加顺向工作电压时,能将电磁能转换为太阳能而发亮,发光二极管可以用直流电、沟通交流、单脉冲等开关电源驱动器,但发光二极管在应用时务必加顺向工作电压。光的接受一部分关键由感光元器件组成,感光元器件一般全是感光晶体三极管,感光晶体三极管是运用PN结在释放反方向工作电压时,在光源直射下反方向电阻器由大缩小的基本原理来工作中的。光的数据信号放绝大多数关键由电子线路等组成。发亮元器件的引脚为键入端,而感光元器件的引脚为輸出端。工作中时把电子信号加到键入端,使发亮元器件的芯体发亮,而感光元器件受阳光照射后造成光电流并经电子线路变大后輸出,完成电→光→电的变换,进而完成键入和輸出电源电路的家用电器防护。因为光电耦合器键入与輸出电源电路间相互之间防护,且电子信号在传送时具备不可逆性等优势,因此光电耦合器具备优良的抗无线电波干扰能力和绝缘工作能力。
基础工作中特点1、共模抑制比很高在光电耦合器內部,因为发光二极管和受光器中间的耦合电容不大(2pF之内)因此共模键入工作电压根据极间耦合电容对輸出电流量的危害不大,因此共模抑制比很高。2、频率特性光电耦合器的频率特性就是指在一定的发亮电流量IF下,感光管所加偏置电压VCE与輸出电流量IC中间的关联,当IF=0时,发光二极管不发亮,这时的感光晶体三极管集电结輸出电流量称之为暗电流,一般不大。当IF>0时,在一定的IF功效下,所相匹配的IC大部分与VCE不相干。IC与IF中间的转变成线性相关,用半导体材料管特点图例仪测到的光电耦合器的频率特性与一般晶体三极管频率特性类似。其检测联线如图2,图上D、C、E三根线各自相匹配B、C、E极,接在仪器设备电源插座上。3、防护特点1.防护工作电压Vio(IsolationVoltage)光耦合器键入端和輸出端中间绝缘层抗压值。2.防护电容器Cio(IsolationCapacitance):光耦合器件键入端和輸出端中间的电容器值3.防护电阻器Rio:(IsolationResistance)半导体材料光耦合器键入端和輸出端中间的接地电阻值。4、传送特点:1.电流量传送比CTR(CurrentTransferRadio)输出管的工作标准电压为标准值时,輸出电流量和发光二极管顺向电流量之之比电流量传送比CTR。2.增益值Tr(RiseTime)&下降时间Tf(FallTime)光电耦合器在要求工作中标准下,发光二极管键入要求电流量IFP的单脉冲波,輸出端管则輸出相对的单脉冲波,从輸出脉冲前沿力度的10%到90%,所需時间为单脉冲增益值tr。从輸出脉冲后沿力度的90%到10%,所需時间为单脉冲下降时间tf。其他主要参数例如操作温度、损耗输出功率等已不一一转述。5、光电耦合器可做为线形光纤耦合器应用。在发光二极管上出示一个参考点电流量,再把数据信号工作电压根据电阻器藕合到发光二极管上,那样光学晶体三极管接受到的是在参考点电流量上增、减转变的光信号灯不亮,其輸出电流量将随键入的数据信号工作电压作线形转变。光电耦合器也可工作中于电源开关情况,传送差分信号。在传送差分信号时,键入数据信号和輸出数据信号中间存有一定的时间延迟,不一样构造的光电耦合器键入、輸出时间延迟相距非常大。


陈小姐:

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