接口电子学中的继电器光耦模块！-先进光半导体

　　工业电子设备在电气噪声和机械挑战性环境中工作。问题在于，自动化、控制和仪表组件依赖于无电气干扰或失真的准确信号来正常工作。因此，继电器光耦模块经常被工程师用作信号源、电源和工业控制等元件之间的信号保护中介。

　　在工业应用中，光耦模块是一个独立的DIN导轨安装设备，为信号路径提供光学分离。它的核心是一个光耦-一个具有发光二极管或LED和光敏器件的电路。光耦模块的输入侧包括电源或信号输入电子设备以及LED。输出包括输出电路中的光敏器件（通常是光电晶体管或光电二极管）。当电流通过LED时，它会发出红外光，激活光敏器件，使电流通过光耦的输出。通过这种方式，光耦输出类似于一个数字开关，它根据输入电压信号的存在打开和关闭。

　　一个关键的光耦参数是电流传输比（CTR），它是输入和输出电流之比的量度。虽然工业控制器无需光耦工作，但后者提高了安全性、可靠性和准确性，并避免了直接（非隔离）信号连接的潜在问题。

　　1.光耦模块防止电气干扰：从简单的机械限位开关信号到基于协议的数据传输，在工业环境中都容易受到电气噪声的影响。如果这些信号必须传播任何一段距离，它们都是最脆弱的。在这里，光耦合器可以隔离由流经接地连接的杂散电流引起的共模噪声。为此，正确设置使用光耦合器的系统，使源电路和接收电路位于单独的接地和信号连接上。

　　2.光耦模块连接高压和低压电路：如果输入信号超过设定限制，工业控制器可能会受到损坏，但通常需要跟踪功率水平。例如，PLC的数字输入可以设计为接受24 Vdc，但需要监控220 Vac负载。直接将220伏交流电压连接到PLC输入将明显损坏后者。因此，光耦模块可以接受220伏交流电压输入，并在控制器的最大允许输入范围内产生反馈输出电压。

　　3.光耦模块保护工业控制器免受瞬变事件的影响：瞬变事件是突然的短暂电压或电流爆发。尽管瞬变持续时间只有一秒钟，但它会对工业控制器造成重大损害。在这里，光耦模块可以作为工业控制器和任何暴露于浪涌或浪涌电流的现场传感器之间的隔离屏障。

　　虽然光耦模块主要隔离输入信号和电源，但有一些设计有助于确保输出信号的质量。例如，一些光耦模块可以取代机电信号继电器。后者通常工作在2A或更小的低开关电流下。这使得具有类似或更高输出电流的光耦非常适合替代品，但由于没有运动部件，其设计寿命要长得多。更具体地说，机电继电器通常工作100000至1000000周期…但光耦继电器可以持续几十年。此外，光耦模块避免了反电动势和信号反弹的机电问题。

　　高速开关光耦还可以保护标准控制和控制功率信号，如脉宽调制或PWM和Modbus RS485-举两个例子。在这里，通过隔离控制器和接收组件来最小化基于耦合的EMI耦合。

　　当光耦合器补充电源时，它通常在电源的反馈控制回路（连同输入侧变压器）隔离系统dc/ac、ac/ac、ac/dc或dc/dc转换器。这种布置消除了电源输入和所有输出端子（以及任何连接的现场设备、电机或其他负载）之间的所有直接导电路径，以实现更安全和更高效的设计。在经常在不同的电源状态之间切换的设备上，光耦合器可以（甚至可以达到几十千伏/微秒）保护电源不受瞬态共模电压的影响。在高压应用中，光耦合器还可以在具有轻微接地电位差的设计中断开由不同电源引起的接地回路电流，从而消除共模电噪声问题。

　　如何选择光耦模块：

　　这些是决定最合适的光耦模块选择的首要参数。

　　输入电压-确定输入信号的最大电压，并选择高于极限的光耦模块。

　　输出电压和电流-确保光耦的输出能够处理应用所需的电压和电流。一些光耦模块具有高电流或高电压输出额定值。

　　响应时间-任何用于高速信号的光耦都需要以微秒（μ秒）为单位测量的响应时间。

　　安装-它可以从头开始建立光耦电路，但DIN导轨安装模块提供方便的安装。

　　先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。