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光耦合器工作原理当给LED供电时,LED发光,光线落在光电晶体管的基上,光落在光电晶体管的基上后,将被,并且可以控制与晶体管相连的输出电路。这里输入电路只连接光耦的LED引脚,输出电路连接光电晶体管,输入和输出电路电气隔离。光耦合器工作原理动图在饱和模式下,LED将打开或关闭,因此,输出晶体管关闭或打开,这意味着导通或非导通模式。此模式用于需要保护微控制器引脚免受输出电路高压影响的地方。例如,在使用微控制器的电机驱动中,电机需要高电流和高电压。在此模式下,电机将开启或关闭。
设输入端电压为Vin,输出端电压为Vout,光耦的两个电流传递系数分别为K1、K2,显然,,和之间的关系取决于和之间的关系。将前级运放的电路提出来看,如下图所示:设运放负端的电压为,运放输出端的电压为,在运放不饱和的情况下二者满足下面的关系:Vo=Voo-GVi(1)其中是在运放输入差模为0时的输出电压,G为运放的增益,一般比较大。忽略运放负端的输入电流,可以认为通过R1的电流为IP1,根据R1的欧姆定律得:
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。
光耦合器光耦合器有两种:一种是非线性光耦合,另一种是线性光耦合。非线性光耦合器的电流传输特性曲线为非线性。这种光耦合器适用于开关信号传输,而不适用于模拟传输。常用的4N系列光耦合器是一种非线性光耦合器。线性光耦合器的电流传输特性曲线接近直线,线性光耦合器的性能。它可以通过线性特性进行隔离和控制。常用的线性光耦合器是PC817A-C系列。线性光耦合器通常用于开关电源。如果使用非线性光耦合器,可能会使振荡波形变坏,严重的情况下可能会发生寄生振荡,从而使数千至数百Hz的振荡频率将依次被几十到几百Hz的低频振荡调制。结果是它会干扰彩电视,彩显示器,VCD,DCD等的图像。同时,电源的负载能力会下降。在彩电、显示器等开关电源的维修中,如果光耦合器损坏,更换为线性光耦合器。
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