光电耦合器的作业原理 光电耦合器是一种把红外光发射器材和红外光承受器材以及信号处理电路等封装在同一管座内的器材。当输入电信号加到输入端发光器材LED上,LED发光,光承受器材承受光信号并转化成电信号,然后将电信号直接输出,或许将电信号扩大处理成规范数字电平输出,这样就完成了“电-光-电”的转化及传输,光是传输的前言,因此输入端与输出端在电气上是绝缘的,也称为电阻隔。 光电耦合器,是近几年发展起来的一种半导体光电器材,因为它具有体积小、寿命长、抗干扰才能强、作业时分的温度宽及无触点输入与输出在电气上彻底阻隔等特色,被广泛地应用在电子技术领域及工业主动操控领域中,它能替代继电器、变压器、斩波器等,而用于阻隔电路、开关电路、数模转化、逻辑电路、过流维护、长线传输、高压操控及电平匹配等。 光电耦合器电路图(一)开关电路 对开关电路,往往要求操控电路和开关电路之间要有很好的电阻隔,这关于一般的电子开关来说是很难做到的,但选用光电耦合器就很简略完成了。图中(a)所示电路便是用光电耦合器组成的简略开关电路。 在图中,当无脉冲信号输入时,三极管BG处于截止状况,发光二极管无电流流过不发光,则a、b两头电阻十分大,相当于开关“断开”。当输入端加有脉冲信号时,BG导通,发光二极管发光,则a、b两头电阻变得很小,相当于开关“接通”。故称无信号时开关不通,为常开状况。 图46—4中(b)所示电路则为“带闭”状况,因为无信号输入时,虽BG截止,但发光二极管有电流经过而发光,使a、b 图46-4 两头处于导通状况,相当于开关“接通”。当有信号输入时,BG导通,因为BG的集电结压降在0.3V以下,远小于发光二极管的正导游通电压,所以发光二极管无电流流过不发光,则a、b两头电阻极大,相当于开关“断开”,故称“常闭”式。 可见,开关a、b端在电路中不受电位凹凸的约束,但在运用中应满意a端电位为正,b端为负,并使Uab>3V为好,一起还应留意Uab应小于光电三极管的BVceo。 根据图46—4的原理,光电耦合器能够组成如图46—5中(a)、(b)等多种形式。 图46-5 图中(a)为单刀双掷开关电路,其间外接二极管D的效果,是确保输入正脉冲信号时“od”组接通,“ob”组关断。图中(b)为双刀双掷开关电路,无输入信号时,BG截止,“ob”与“od”组断开,“oa”与“oc”组接通;BG导通(即有信号输入时),“ob”与“od”组接通,而“oa”与“oc”组断开。它们适于主动操控和遥控设备中运用。 光电耦合器电路图(二)光耦合的可控硅开关电路 图46—6中(a)所示电路为光耦合器构成的可控硅开关电路。可控硅SCR的触发电压取自电阻R,其巨细由经过光电三极管的电流决议,直接由输入电压操控。该电路简略,操控端与输出端有牢靠的电阻隔。 图46-6 图中(b)所示电路,为操控负载为纯电阻(如白炽灯泡)的开关电路,图中R1的阻值由下式确认:R1=V/1.2A,1.2A为双向开关的额定电流。当主电网电压为220V时,V=/2·220=308V,则R1=308/1.2=250Ω.所以,可控硅SCR的标准应依R1的巨细做出合理的挑选。 当开关电路的负载为理性负载(如电动机等),则因为流过理性负载(线圈)的电流与电压的相位不同,需添加相应元件,方能确保开关电路的正常作业,如图46-6所示。 光电耦合器电路图(三)光耦组成高压稳压电路 电略如图5所示.驱动管需选用耐压较高的晶体管(图中驱动管为3DG27)。当输出电压增大时,V55 的偏压添加,B5中发光二极管的正向电流增大,使光敏管极间电压减小,调整管be结偏压下降而内阻增大,使输出电压下降,而坚持输出电压的安稳. 光电耦合器电路图(四)光耦组成的门厅照明灯主动操控电路 电路如图6所示。A是四组模仿电子开关(S1~S4):S1,S2,S3并联(可添加驱动功率及抗干扰才能)用于延时电路,当其接通电源后经R4,B6驱动双向可控硅VT,VT直接操控门厅照明灯H;S4与外接光敏电阻Rl等构成环境光线检测电路。当门封闭时,安装在门框上的常闭型干簧管KD遭到门上磁铁效果,其触点断开,S1,S2,S3处于数据开状况。晚间主人回家打开门,磁铁远离KD,KD触点闭合。此刻9V电源整流后经R1向C1充电,C1两头电压十分快上升到9V,整流电压经S1,S2,S3和R4使B6内发光管发光然后触发双向可控硅导通,VT亦导通,H点亮,完成主动照明操控效果。房门封闭后,磁铁操控KD,触点断开,9V电源中止对C1充电,电路进入延时状况。C1开端对R3放电,经一段时间延迟后,C1两头电压逐步下降到S1,S2,S3的敞开电压(1.5v)以下,S1,S2,S3康复断开状况,导致B6截止,VT亦截止,H熄来,完成延时关灯功用。 光电耦合器电路图(五)光耦组成的开关电路 图1电路中,当输入信号ui为低电平时,晶体管V1处于截止状况,光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零,输出端Q11、Q12间的电阻很大,相当于开关“断开”;当ui为高电平时,v1导通,B1中发光二极管发光,Q11、Q12间的电阻变小,相当于开关“接通”.该电路因Ui为低电平时,开关不通,故为高电平导通状况. 同理,图2电路中,因无信号(Ui为低电平)时,开关导通,故为低电平导通状况. 光电耦合器电路图(六) 光耦组成阻隔耦合电路 电路如图4所示.这是一个典型的沟通耦合扩大电路.恰当选取发光回路限流电阻Rl,使B4的电流传输比为一常数,即可确保该电路的线性扩大效果。 (mbbeetchina)


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