一、光耦是什么

 

光耦合器(opticalcoupler equipment，英文縮寫(xiě)為OCEP)亦稱(chēng)光電隔離器或光電耦合器，簡(jiǎn)稱(chēng)光耦。它是以光為媒介來(lái)傳輸電信號的器件，通常把發(fā)光器(紅外線(xiàn)發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導體管，光敏電阻)封裝在同一管殼內。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。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器，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，單向傳輸信號等優(yōu)點(diǎn)，在數字電路上獲得廣泛的應用。

 

二、光耦的作用

 

在了解了什么是光耦后，我們再來(lái)看看光耦的作用。光耦的作用主要包含6點(diǎn)，下面，小編將對它們一一進(jìn)行介紹。

 

⑴ 在邏輯電路上的應用

 

⑵ 作為固體開(kāi)關(guān)應用

 

⑶ 在觸發(fā)電路上的應用

 

⑷ 在脈沖放大電路中的應用光電耦合器應用于數字電路，可以將脈沖信號進(jìn)行放大。

 

⑸ 在線(xiàn)性電路上的應用

 

⑹ 特殊場(chǎng)合的應用

 

 

三、光耦的作用原理

 

耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。目前它已成為種類(lèi)最多、用途最廣的光電器件之一。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(LED)，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。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。所以，它在長(cháng)線(xiàn)傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大提高計算機工作的可靠性。

 

又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。

 

四、光耦的使用原則

 

1、光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%～200%。這是因為當CTR《50%時(shí)，光耦中的LED就需要較大的工作電流(IF》5.0mA)，才能正?？刂茊纹_(kāi)關(guān)電源IC的占空比，這會(huì )增大光耦的功耗。若CTR》200%，在啟動(dòng)電路或者當負載發(fā)生突變時(shí)，有可能將單片開(kāi)關(guān)電源誤觸發(fā)，影響正常輸出。2、若用放大器電路去驅動(dòng)光電耦合器，必須精心設計，保證它能夠補償耦合器的溫度不穩定性和漂移。

 

2、推薦采用線(xiàn)性光耦合器，其特點(diǎn)是CTR值能夠在一定范圍內做線(xiàn)性調整。

 

上述使用的光電耦合器時(shí)工作在線(xiàn)性方式下，在光電耦合器的輸入端加控制電壓，在輸出端會(huì )成比例地產(chǎn)生一個(gè)用于進(jìn)一步控制下一級電路的電壓，是單片機進(jìn)行閉環(huán)調節控制，對電源輸出起到穩壓的作用。

 

為了徹底阻斷干擾信號進(jìn)入系統，不僅信號通路要隔離，而且輸入或輸出電路與系統的電源也要隔離，即這些電路分別使用相互獨立的隔離電源。對于共模干擾，采用隔離技術(shù)，即利用變壓器或線(xiàn)性光電耦合器，將輸入地與輸出地斷開(kāi)，使干擾沒(méi)有回路而被抑制。在開(kāi)關(guān)電源中，光電耦合器是一個(gè)是非常重要的外圍器件，設計者可以充分的利用它的輸入輸出隔離作用對單片機進(jìn)行抗干擾設計，并對變換器進(jìn)行閉環(huán)穩壓調節。