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光耦分为两种:一种是非线性光耦,一种是线性光耦。非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的。这种光耦适用于开关信号的传输,不适用于模拟信号。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。线性光耦的电流传输特性曲线接近于一条直线,在信号较小时性能较好,可以用线性特性进行隔离和控制。常用的线性光耦是PC817a-c系列。电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦合器,则振荡波形可能恶化,甚至可能出现寄生振荡,使得几千Hz的振荡频率被几十到几百Hz的低频振荡调制。因此,彩电、彩显示器、VCD、DCD等出现了。会在图像上受到干扰。同时,动力带的负载能力降低。如果光耦在彩电、显示器等电源维修中损坏,更换线性光耦。常用的四引脚线性光耦是PC817A-C.常用的六脚线性光耦如PC111TLP521包括LP632TLP532PC614PC714PS2031等。常用的4N254N264N354N36不适合开关电源,因为这四个光耦都是非线性光耦。
传输延迟时间tPHL、tPLH:光耦合器在规定工作条件下,发光二管输入规定电流IFP的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输入脉冲前沿幅度的50%到输出脉冲电平下降到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPHL。从输入脉冲后沿幅度的50%到输出脉冲电平上升到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPLH。入出间隔离电容CIO:光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。入出间隔离电阻RIO:半导体光耦合器输入端和输出端之间的缘电阻值。
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。
耦合器主要有如下优点:低的附加损耗。光从纤芯模式转换到耦合模式,然后再转换回纤芯模式在理论上是无损耗的。又因为光在耦合过程中从未离开光纤结构,所以它从未遇到界面,因此无回射。对于X型和Y型耦合器,附加损耗小于0.05dB。由于FBD耦合器是由常规光纤制作的,连接一个FBD耦合器到传输光纤是容易而且是低损耗的。方向性好,一般达到60dB,了传输光信号的定向性,减小了线路之间的串扰。良好的环境稳定性,光路结构简单紧凑,在-40~85℃温度范围内耦合器可以稳定工作。制作成本低,适合批量生产。描述光耦合器特性的一些技术参数插入损耗(InsertionLoss)式中,以ILi为第i个输出端口的插入损耗;Pouti为第i个输出端口的光功率;Pin为输入的光功率。附加损耗(ExcessLoss)对于光耦合器,附加损耗是体现器件制造工艺质量的,反映的是器件制作过程带来的附加固有损耗。插入损耗是各输出端口的状况,不仅与固有损耗有关,而且与分光比有很大的关系。插入损耗并不能反映器件制作质量,这一点值得注意。
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