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根据输出形式分类光敏器件输出,包括光电二管、光阻器、光电池、光学晶闸管等。NPN三管输出,包括交流输入、直流输入、互补输出等。达林顿三管输出,包括交流输入、直流输入。逻辑门输出,包括栅输出、施密特触发输出、三态栅输出等。低导通输出(低电平输出)光开关输出(Ron<10Ω)功率输出(IGBT/MOSFET光耦继电器内部结构光电耦合的主要特点如下:输入输出端子之间的缘电阻一般大于10000MΩ,电压电阻一般可以超过1kV,有的甚至可以达到10kV。
光纤端面球透镜耦合。这种方法是将光纤端面做成一个半球形,使它起到短焦距透镜作用。端面球透镜可起到提高光纤的等效收光角的作用,因而耦合效率提高了。实验表明这种耦合方法对阶跃型光纤效果较好,对折射率型光纤则效果差些。圆柱透镜耦合。半导体所发出的光在空间是不对称的,在平行于PN结方向上光束比较集中(2θ∥约为5°~6°),在垂直于PN结方向上发散较大(2θ⊥约为40°~60°)。所以直接耦合时效率不高。如果设法使垂直于PN结方向上的光束压缩,整个光斑从细长的椭圆形变为接近圆形,然后再与圆形截面的光纤相耦合,这样耦合效率就会有很大提高。利用圆柱透镜可以达到这个目的。
由于光电耦合器的输入阻抗与一般干扰源的阻抗相比较小,因此分压在光电耦合器的输入端的干扰电压较小,它所能提供的电流并不大,不易使半导体二极管发光;由于光电耦合器的外壳是密封的,它不受外部光的影响;光电耦合器的隔离电阻很大(约1012Ω)、隔离电容很小(约几个pF)所以能阻止电路性耦合产生的电磁干扰。
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。
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