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用于开关模式电源(SMPS)或控制需要在输出端进行错误检测的不同电路。光电二管与光电晶体管光耦合器光电二管光电耦合器在电流和光之间的线性关系上优于光电晶体管光电耦合器。尽管光电晶体管光耦合器可以通过改变进入光电晶体管基的LED光束来传递宽频率的模拟音频信号。当光束到达其基时,晶体管的输出会发生变化以放大。但在高频处可能会出现一些失真。尽管光电二管的输出信号幅度远小于光电晶体管提供的输出,但光电二管光耦的输入光和输出电流关系在大多数音频和一些数字信号中都很好。
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。
常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例,介绍这类光耦的特性。TLP521的原边相当于一个发光二管,原边电流If越大,光强越强,副边三管的电流Ic越大。副边三管电流Ic与原边二管电流If的比值称为光耦的电流放大系数,该系数随温度变化而变化,且受温度影响较大。作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈,因此在环境温度变化剧烈的场合,由于放大系数的温漂比较大,应尽量不通过光耦实现反馈。此外,使用这类光耦注意设计外围参数,使其工作在比较宽的线性带内,否则电路对运行参数的敏感度太强,不利于电路的稳定工作。
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