光耦合器电路基础知识！-先进光半导体

　　光耦合器器件可以简单地描述为一个密封的独立单元，其中包含独立供电的光学（光）Tx和Rx单元，可以通过光学方式耦合在一起。图1显示了这种设备的基本形式。在这里，Tx单元是LED，但Rx单元可以采取光电晶体管，光FET，光电可控硅或某些其他类型的光敏半导体元件的形式;Tx和Rx单元紧密地封装在一个密封的封装中。

　　大多数现代光耦合器设备使用光电晶体管作为其Rx单元;这种器件简称为“光耦合器”，因为输入（LED）和输出（光电晶体管）器件是光耦合的。图显示了光耦合器的基本形式，以及一个非常简单的应用电路。这里，当SW1开路时，LED中没有电流流动，因此没有光线落在Q1的表面上;在这种情况下，Q1通过的集电极电流几乎为零，因此输出电阻R2两端产生零电压。或者，当SW1闭合时，电流通过R1流过LED，产生的光落在Q1的表面上，导致光电晶体管传导并在R2上产生输出电压。

　　关于图光耦合器需要注意的要点是，其输出电流由其输入电流控制，连接到其输入的控制电路可以与输出电路完全电气隔离，并且由于输入通过纯光链路控制输出，因此输入和输出电路之间可以安全地存在数百伏的电位差。这种“隔离”特性是这种类型的光耦合器的主要吸引力，通常称为隔离光耦合器。

　　图2的简单应用电路只能与数字输入/输出信号一起使用，但实际上，该基本电路可以很容易地修改为与模拟输入/输出信号一起使用，如本文后面所示。典型的隔离光耦合器应用包括低压到高压（反之亦然）信号耦合，将计算机的输出信号连接到外部电子电路或电动机等，以及将接地参考的低压电路连接到直接从主电源线驱动的浮动高压电路等。在许多应用中，光耦合器还可用于替代低功耗继电器和脉冲变压器。

　　光耦合器器件最重要的参数之一是其光耦合效率，并且为了最大化该参数，LED和光电晶体管（通常在红外范围内工作）始终在光谱上紧密匹配。

　　指定光耦合效率的最方便方法是引用器件的输出-输入电流传输比（CTR），即输出集电极电流的比率（IC）的光电晶体管，到正向电流（IF）的。因此，点击率=IC/IF.在实践中，点击率可以表示为一个简单的数字，如0.5，或者（通过将此数字乘以100）表示为百分比数字，如50%。

　　具有单晶体管输出级的简单隔离光耦合器的典型CTR值在20%至100%的范围内;实际CTR值取决于（除其他事项外）器件的输入和输出电流值以及电源电压值（VC）的光电晶体管。图5显示了在不同V电压下获得的三组典型输出/输入电流C值。

　　需要注意的是，由于LED辐射效率和光电晶体管电流增益的差异，单个光耦合器的实际CTR值可能与典型值有很大差异。例如，典型CTR值为60%的光耦合器类型实际上在单个器件中可能具有30%至90%范围内的真实值。

　　简单的隔离光耦合器使用单个光电晶体管输出级，通常采用六引脚封装，光电晶体管的基端外部可用。在正常使用中，基极保持开路状态，在这种情况下，光耦合器的最小CTR值为20%，有用带宽为300kHz。然而，光电晶体管可以通过将基极（引脚6）和发射极（引脚4）端子短路来转换为光电二极管。在这种情况下，CTR值下降到约0.2%，但带宽上升到约30MHz。

　　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。

　　以上就是本文的全部内容，如果觉得本文对您有所帮助，请持续关注本司网站https://www.a-semi.com以及“先进光半导体”微信公众号，我们将给您带来更多新闻资讯和知识科普！

　　版权声明：部分文章信息来源于网络以及网友投稿，本网站只负责对文章进行整理、排版、编辑，是出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性，如本站文章和转稿涉及版权等问题，请作者及时联系本站，我们会尽快处理。