光耦可以結(jié)合光來傳輸電信號(hào)，這也就意味著，電信號(hào)的傳輸速度得到了進(jìn)一步提高。為增進(jìn)大家對(duì)光耦的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)線性光耦、非線性光耦、光耦使用原則予以介紹。如果你對(duì)光耦具有興趣，不妨和小編繼續(xù)往下閱讀哦。

一、引言

光耦合器(opTIcalcoupler，英文縮寫為OC)亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡(jiǎn)稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號(hào)的器件，通常把發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導(dǎo)體管)封裝在同一管殼內(nèi)。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)了“電—光—電”轉(zhuǎn)換。以光為媒介把輸入端信號(hào)耦合到輸出端的光電耦合器，由于它具有體積小、壽命長(zhǎng)、無觸點(diǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字電路上獲得廣泛的應(yīng)用。

光電耦合器分為兩種：一種為非線性光耦，另一種為線性光耦。

二、線性光耦

線性光耦是一種用于模擬信號(hào)隔離的光耦器件，和普通光耦一樣，線性光耦真正隔離的是電流。線性光耦能夠保護(hù)被測(cè)試對(duì)象和測(cè)試電路，并減小環(huán)境干擾對(duì)測(cè)試電路的影響。

1.原理

線性光耦的隔離原理與普通光耦沒有差別，只是將普通光耦的單發(fā)單收模式稍加改變，增加一個(gè)用于反饋的光接受電路用于反饋。這樣，雖然兩個(gè)光接受電路都是非線性的，但兩個(gè)光接受電路的非線性特性都是一樣的。這樣，就可以通過反饋通路的非線性來抵消直通通路的非線性，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)線性隔離的目的。

2.基本參數(shù)

線性度:HCNR200:0.25[%],HCNR201:0.05[%];

線性系數(shù) K3:HCNR200:15[%],HCNR201:5[%];

溫度系數(shù): -65ppm/oC;

隔離電壓:1414V;

信號(hào)帶寬:直流到大于 1MHz.

3.線性光耦的選取原則

在設(shè)計(jì)光耦反饋式開關(guān)電源時(shí)必須正確選擇線性的型號(hào)及參數(shù)，選取原則如下：

①的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%～200%。這是因?yàn)楫?dāng)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_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(dāng)負(fù)載發(fā)生突變時(shí)，有可能將單片開關(guān)電源誤觸發(fā)，影響正常輸出。

②推薦采用線性，其特點(diǎn)是CTR值能夠在一定范圍內(nèi)做線性調(diào)整。

③由英國(guó)埃索柯姆(Isocom)公司、美國(guó)摩托羅拉公司生產(chǎn)的4N&TI社區(qū)">TImes;&TI社區(qū)">TImes;系列(如4N25 、4N26、4N35)，目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用地十分普遍。鑒于此類呈現(xiàn)開關(guān)特性，其線性度差，適宜傳輸數(shù)字信號(hào)(高、低電平)，因此不推薦用在開關(guān)電源中。

三、非線性光耦

非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的，這類光耦適合于開關(guān)信號(hào)的傳輸，不適合于傳輸模擬量。 常用的4N系列光耦屬于非線性光耦 。

如果使用非線性光耦，有可能使振蕩波形變壞，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)寄生振蕩，使數(shù)千赫的振蕩頻率被數(shù)十到數(shù)百赫的低頻振蕩依次為號(hào)調(diào)制。由此產(chǎn)生的后果是對(duì)彩電，彩顯，VCD，DCD等等，將在圖像畫面上產(chǎn)生干擾。同時(shí)電源帶負(fù)載能力下降。 在彩電，顯示器等開關(guān)電源維修中如果光耦損壞，一定要用線性光耦代換。常用的4腳線性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六腳線性光耦有：LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。 常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不適合用于開關(guān)電源中的，因?yàn)檫@4種光耦均屬于非線性光耦。

四、光耦使用原則

1、光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%～200%。這是因?yàn)楫?dāng)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_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(dāng)負(fù)載發(fā)生突變時(shí)，有可能將單片開關(guān)電源誤觸發(fā)，影響正常輸出。2、若用放大器電路去驅(qū)動(dòng)光電耦合器，必須精心設(shè)計(jì)，保證它能夠補(bǔ)償耦合器的溫度不穩(wěn)定性和漂移。

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

上述使用的光電耦合器時(shí)工作在線性方式下，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(jí)電路的電壓，是單片機(jī)進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)控制，對(duì)電源輸出起到穩(wěn)壓的作用。

為了徹底阻斷干擾信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，不僅信號(hào)通路要隔離，而且輸入或輸出電路與系統(tǒng)的電源也要隔離，即這些電路分別使用相互獨(dú)立的隔離電源。對(duì)于共模干擾，采用隔離技術(shù)，即利用變壓器或線性光電耦合器，將輸入地與輸出地?cái)嚅_，使干擾沒有回路而被抑制。在開關(guān)電源中，光電耦合器是一個(gè)是非常重要的外圍器件，設(shè)計(jì)者可以充分的利用它的輸入輸出隔離作用對(duì)單片機(jī)進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)，并對(duì)變換器進(jìn)行閉環(huán)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)。

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