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光耦合器的技术参数主要有发光二管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的缘电阻、集电-发射反向击穿电压V(BR)CEO、集电-发射饱和压降VCE(sat)。此外,在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。电流传输比是光耦合器的重要参数,通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持恒定时,它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。采用一只光敏三管的光耦合器,CTR的范围大多为20%~300%(如4N35),而PC817则为80%~160%,达林顿型光耦合器(如4N30)可达100%~5000%。这表明欲获得同样的输出电流,后者只需较小的输入电流。因此,CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。线性光耦合器与普通光耦合器典型的CTR-IF特性曲线。
由于光接收器只能接受光源的信息,否则就不能接受,当信号从光源传输到光接收器时没有反馈现象,输出信号不会影响输入。由于发光器件(GaAs红外二管)是阻抗电流驱动器件,噪声是高内阻微电流电压信号,因此光耦合器的共模抑制比大。因此,光耦合器可以很好地抑制干扰并消除噪声。易于与逻辑电路匹配。响应速度快。光耦合器的时间常数通常在微秒甚至纳秒级。非接触式,寿命长,体积小,耐冲击。光耦合器的主要优点是信号单向传输,输入输出端实现电气隔离,抗干扰能力强,使用寿命长,传输效率高。广泛应用于电平转换、信号隔离、级间隔离、开关电路、远端信号传输、脉冲放大、固态继电器、仪器仪表、通信设备、微机接口等。由于光耦合器的输入阻抗小于一般干扰源的输入阻抗,光耦合器输入端的干扰电压小,能提供的电流不大,不易使半导体二管发光。由于光耦合器的外壳是密封的,因此不受外部光的影响。光耦合器的隔离电阻大(约1012Ω),隔离电容小(约几pF),因此可以电路耦合引起的电磁干扰。线性光耦合器的工作原理是将控制电压添加到光耦合器的输入端。
针对光偶选型,替代,采购,检测及实际使用过程中出现的光偶特性变化引起的产品失效问题,提供指导。光耦属于易失效器件,选型和使用过程中要特别的小心。目前发现,因光偶的选型,光偶替代,光偶工作电流,工作温度设计不当等原因导致产品出现问题,如何减少选型,设计,替代导致的产品问题,这里将制订出相关指导性规范。
工作原理相当于一个内部基准为2.5V的电压误差放大器,所以在其1脚与3脚之间,要接补偿网络。常见的光耦反馈种接法,Vo为输出电压,Vd为芯片的供电电压。com信号接芯片的误差放大器输出脚,或者把PWM芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式,com信号则接到其对应的同相端引脚。注意左边的地为输出电压地,右边的地为芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。接法的工作原理如下:当输出电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升,3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降,光耦TLP521的原边电流If增大,光耦的另一端输出电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,com引脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压降低时,调节过程类似。开关电源中光耦的作用
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