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  • 《電子技術應用》
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    光耦繼電器在實際應用中的作用
    先進光半導體
    摘要: 光耦繼電器輸入輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點,因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦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。
    Abstract:
    Key words :

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

    它在長線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時控制中作為信號隔離的接口器件,可以大大增加計算機工作的可靠性。

    光耦合器的主要優點是:信號單向傳輸,輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離,輸出信號對輸入端無影響,抗干擾能力強,工作穩定,無觸點,使用壽命長,傳輸效率高。

    光耦合器是70年代發展起來的新型器件,現已廣泛用于電氣絕緣、電平轉換、級間耦合、驅動電路、開關電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈沖放大電路、數字儀表、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設備及微機接口中。

    在單片開關電源中,利用線性光耦合器可構成光耦反饋電路,通過調節控制端電流來改變占空比,達到精密穩壓目的。

    光耦的主要作用就是隔離作用,如信號隔離或光電的隔離。隔離能起到保護的作用,如一邊是微處理器控制電路,另一邊是高電壓執行端,如市電啟動的電機,電燈等等,就可以用光耦隔離開。

    當兩個不同的型號的光耦只有負載電流不同時,可以用大的負載電流的光耦代替小負載電流的光耦。

    以六腳光耦TLP641J為例,說明其原理。

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    一個光控晶閘管(photo-thyristor)耦合(coupleto)一個砷化鎵(galliumarsenide)紅外發光二極管(diode)組成。左邊1和2腳是發光二極管,當外加電壓后,驅動發光二極管(LED),使之發出一定波長的光,以此來觸發光控晶閘管。

    光控晶閘管的特點是門極區集成了一個光電二極管,觸發信號源與主回路絕緣,它的關鍵是觸發靈敏度要高。光控晶閘管控制極的觸發電流由器件中光生載流子提。光控晶閘管陽極和陰極間加正壓,門極區若用一定波長的光照射,則光控晶閘管由斷態轉入通態。為提高光控晶閘管觸發靈敏度,門極區常采用放大門極結構或雙重放大門極結構。

    為滿足高的重加電壓上升率,常采用陰極發射極短路結構。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;也可用于繼電器、自動控制等方面。大功率光控晶閘管主要用于高壓直流輸電。

    當1和2腳加上5V以上電源后,就能使發光管發光,驅動光控晶閘管進入通態,此時,5和4腳構成一個電阻,阻值大約為10K。當1和2不加電壓時,則4和5可以看成一個無窮大的電阻。

    pc817是常用的線性光耦,在各種要求比較精密的功能電路中常常被當作耦合器件,具有上下級電路完全隔離的作用,相互不產生影響。普通光電耦合器只能傳輸數字信號(開關信號),不適合傳輸模擬信號。

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    線性光電耦合器是一種新型的光電隔離器件,能夠傳輸連續變化的模擬電壓或電流信號,這樣隨著輸入信號的強弱變化會產生相應的光信號,從而使光敏晶體管的導通程度也不同,輸出的電壓或電流也隨之不同。

    應用電路:光耦控制繼電器電路

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