光耦原理

　　導讀：光耦，全稱(chēng)為光電耦合器，就是實(shí)現光和電轉換的元器件，它具有體積小、使用壽命長(cháng)、工作溫度范圍寬、抗干擾性能強等優(yōu)點(diǎn)，但是它如何做到這些的呢?下面我來(lái)為大家介紹一下光電耦合器的原理吧~~~~

1.光耦原理—簡(jiǎn)介

　　光電耦合器(opticalcoupler，英文縮寫(xiě)為OC) ，亦稱(chēng)光電隔離器或光耦合器，簡(jiǎn)稱(chēng)光耦。它是以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端，來(lái)傳輸電信號的器件，通常把發(fā)光器與受光器封裝在同一管殼內，將它們的光路耦合在一起，當輸入端加電信號時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線(xiàn)，受光器接受光線(xiàn)之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現了 “電—光—電”轉換。由于它具有體積小、壽命長(cháng)、無(wú)觸點(diǎn)，抗干擾能力強，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號，傳輸信號的頻率高等優(yōu)點(diǎn)，在電路上獲得了廣泛的應用。

2.光耦原理—結構特點(diǎn)

　　光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動(dòng)發(fā)光二極管，使之發(fā)出一定波長(cháng)的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。

　　光電耦合的主要特點(diǎn)如下：

　　1)輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大于10000MΩ，耐壓一般可超過(guò)1kV，有的甚至可以達到10kV以上。

　　2)由于光接收器只能接受光源的信息，反之不能，所以信號從光源單向傳輸到光接收器時(shí)不會(huì )出現反饋現象，其輸出信號也不會(huì )影響輸入端。

　　3)由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。

　　4)容易和邏輯電路配合。

　　5)響應速度快。光電耦合器件的時(shí)間常數通常在毫秒甚至微秒級。

　　6)無(wú)觸點(diǎn)、壽命長(cháng)、體積小、耐沖擊。

3光耦原理

　　光耦有晶體管、達林頓、可控硅、磁效應管等多種輸出形式。光電耦合器在傳輸信號的原理上與隔離變壓器相同，但隔離變壓器是依靠磁場(chǎng)的變化將信號或能量傳遞到副邊，通常只能傳遞一定頻率的交變信號;而光耦器件則是利用光路完成信息的傳遞，只要原邊的發(fā)光二極管上有一定強度的電流流過(guò)(交流或直流)，就能通過(guò)光路將信息傳遞到副邊的光敏二極管/三極管，實(shí)現信號的隔離性傳遞，傳遞的信號可以是交流信號，也可以是直流信號。

　　下面以六腳光耦TLP641J為例,說(shuō)明其原理。

　　如圖所示，一個(gè)光控晶閘管耦合一個(gè)砷化鎵紅外發(fā)光二極管組成。左邊1和2腳是發(fā)光二極管,當外加電壓后,驅動(dòng)發(fā)光二極管,使之發(fā)出一定波長(cháng)的光,以此來(lái)觸發(fā)光晶閘管。光控晶閘管的特點(diǎn)是門(mén)極區集成了一個(gè)光電二極管,觸發(fā)信號源與主回絕緣,它的關(guān)鍵是觸發(fā)靈敏度要高。光控晶閘管控制極的觸發(fā)電流由器件中光生載流子提。光控晶閘管陽(yáng)極和陰極間加正壓,門(mén)極區若用一定波長(cháng)的光照射,則光控晶閘管由斷態(tài)轉入通態(tài)。

　　當1和2腳加上5V以上電源后，就能使發(fā)光管發(fā)光，驅動(dòng)光控晶閘管進(jìn)入導通，此時(shí)5和4腳構成一個(gè)電阻，阻值大約為10K。當1和2不加電壓時(shí)，則4和5可以看成一個(gè)無(wú)窮大的電阻。

　　為提高光控晶閘管觸發(fā)靈敏度,門(mén)極區常采用放大門(mén)極結構或雙重放大門(mén)極結構。為滿(mǎn)足高的重加電壓上升率,常采用陰極發(fā)射極短路結構。小功率光控晶閘管常應用于電隔離,為較大的晶閘管提供控制極觸發(fā),也可用于繼電器、自動(dòng)控制等方面。大功率光控晶閘管主要用于高壓直流輸電。

　　光耦原理已經(jīng)介紹完了，下面為童鞋們提供幾篇光電耦合器的相關(guān)文章，有興趣的快來(lái)看一下吧~~~~~

　　1.光耦原理

　　2.光耦電路圖

　　3.光電耦合器的應用與使用注意事項