光耦合器传输比!发表时间:2023-08-09 14:48 光耦合器器件可以简单地描述为一个密封的独立单元,它容纳独立供电的光(光)发射和接收单元,可以光学耦合在一起。图1显示了这种设备的基本形式。在这里,Tx单元是LED,但Rx单元可以采用光电晶体管,光电FET,光电三端双向可控硅或其他类型的光敏半导体元件的形式;Tx和Rx单元紧密地装在一个密封的包装中。 大多数现代光耦合器器件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2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。在这里,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的脸上,导致光电晶体管导通并在R2两端产生输出电压。 关于图2光耦合器,需要注意的要点是,其输出电流由输入电流控制,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”特性是这类光耦合器的主要吸引力,通常称为隔离光耦合器。 图2所示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以用于模拟输入/输出信号,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、计算机输出信号与外部电子电路或电动机的接口等,以及接地参考低压电路与直接从电源交流电源线驱动的浮动高压电路的接口等。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,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)在光谱上始终紧密匹配。 指定光耦合效率的最便捷方法是引用器件的输出-输入电流传输比(CTR),即输出集电极电流之比(IC)的光电晶体管,以正向电流(IF)的指示灯。因此,点击率=IC/我F.在实践中,点击率可以表示为一个简单的数字,例如0.5,或者(通过将此数字乘以100)表示为百分比数字,例如50%。 具有单晶体管输出级的简单隔离光耦合器的典型CTR值范围为20%至100%;实际CTR值(除其他外)取决于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下获得的三组典型输出/输入电流C值。 应该注意的是,由于LED辐射效率和光电晶体管电流增益的变化,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的真实值可能在30%至90%之间。 光耦合器LED的输入电流必须通过串联的外部电阻进行限制,如图10所示,该电阻可以连接在LED的阳极或阴极侧。如果LED由交流电源驱动,或者有可能在LED上施加反向电压,则必须通过如图11所示连接的外部二极管保护LED免受反向电压的影响。 光电晶体管的工作电流可以通过与器件集电极串联的外部电阻器转换为电压。该电阻可以连接到光电晶体管的集电极或发射极,如图12所示。该电阻的值越大,电路的灵敏度越大,但其带宽越低。 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。 下一篇继电器类型和分类!
|