先进光半导体光耦继电器的隔离性！

    光耦（或光隔离器）是一种将电路电气隔离的设备，不仅具有出色的隔离性，而且还允许您连接到具有不同接地层或以不同电压电平运行的电路。光耦合器是“故障安全”的，因为如果承受高于最大额定值的电压，则它们会断路。光耦合器通过获取在其输入处接收到的信号并使用光将信号传输到其输出来实现这种隔离。光耦合器使用红外发光二极管（LED）将其输入上的信号转换为红外光束。红外光束穿过光耦合器封装内部的缝隙到达光敏设备（例如光电二极管，光电晶体管等），该设备会将光再次变回信号，并将其作为输出从光耦合器发送出去。光耦合器内部具有气隙或绝缘玻璃，以使光束穿过，因此在光耦合器的输入侧和输出侧之间不存在电气连接。常用的光耦合器是4N25，如图所示。

    先进光半导体光耦合器在光耦合器的输入和输出端子之间的电路之间提供了完全的电气隔离。光耦合器的输出反映了输入，连接光耦合器就像操作LED一样，这可能需要使用限流电阻（请查看光耦合器数据表）。尽管光耦合器受其工作频率的限制（这主要取决于内部的感光器的类型），但光耦合器可提供针对过电压，高电压瞬变的保护，并可用于消除光耦合器工作范围以外的噪声。似乎光耦合器最好在数字环境中使用，但是，可以使用光耦合器隔离脉宽调制（PWM）信号。但是，光耦合器的速度是关键。PWM的最小脉冲宽度必须长于光耦合器的开关速度。但是，您如何从光耦合器数据手册中获得这些信息呢？

    简而言之，PWM（FPWM）（Hz）的频率与光耦必须达到的最大步数有关。最好只进行一些计算，然后首先在纸上进行实验，这比猜测和购买光耦合器以查看其是否有效更为有效。

    如果您知道PWM的频率（FPWM）以及光耦合器的上升时间（tR）和下降时间（tF），则可以进行快速计算：FPWM=2/n（tR+tF），其中n是数字光耦合器可以容纳的离散步骤数。解决n：

    n=2/[FPWM（tR+tF）]

    根据光耦合器数据手册中给定的上升和下降时间，您就有了光耦合器应能够适应的步数。

    示例1：4N25

    4N25仅列出2µs和10µs（最大值）的开启和关闭时间。求解n，您发现在2kHz的PWM频率下，4N25光耦合器最多可以看到83个阶跃。除非您愿意将PWM的频率降低到更低的频率，否则4N25光耦合器能够解决的步数将很低。但是，一个4位PWM产生16步（24=16），并且由于4N25最多可以达到83步，因此这些参数可以一起使用。但是，如果您想以更高的频率或分辨率工作，则高速光耦合器会更好。

    示例2：FOD8012A

    让我们看一下成本较高的光耦合器，例如ONSemiFOD8012A，它具有13ns的tR和tF以及相同的2kHzPWM。求解n可得到7,692个步骤。因此，该光耦继电器可以从以2kHz运行的PWM分解7,692个阶跃。如果您有一个10位PWM，具有1024个步长（210=1024），则该高速光耦合器会显得过大，因为在2kHz的PWM频率下，光耦合器可以处理7,000个以上的步长。关键是下一步是找到成本较低的光耦合器，然后重新计算，直到找到成本最低的光耦合器，但仍远高于特定频率下的PWM分辨率。（我一直认为“价格”是一个“规格”，但是制造商不喜欢这样思考。）或者，您可以看到，如果将PWM频率提高到20kHz，则可以从FairchildFOD8012A获得769步长。经过几次迭代计算，您开始对可能有用的方法有所了解。

    请记住，先进光半导体光耦在许多方面都有很大的不同，包括各个制造商对器件的表征方式。上面的缩略图概述了在测试电路中的光耦合器之前如何缩小选择范围。

    应用领域！

    （先进光半导体）光耦用于电源稳压器，以保护微处理器和其他敏感设备的输入，并用于许多其他应用中。光耦合器还集成到其他设备中，例如开关和继电器（并作为隔离开关和隔离继电器销售），用于计量，仪器仪表，工业控制和测试设备。