新手必讀:光電耦合器設計中九大常用要點
發布時間:2015-12-28 責任編輯:sherry
【導讀】對於電源新手來說,在正式接觸使用光電耦合器設she計ji之zhi前qian,不bu妨fang花hua上shang幾ji分fen鍾zhong來lai閱yue讀du本ben文wen,相xiang信xin會hui對dui之zhi後hou的de學xue習xi起qi到dao非fei常chang大da的de作zuo用yong。如ru果guo讀du者zhe掌zhang握wo了le一yi定ding的de基ji礎chu,那na麼me本ben文wen將jiang會hui是shi一yi篇pian較jiao為wei優you秀xiu的de資zi料liao文wen章zhang。
光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)在(zai)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)是(shi)一(yi)種(zhong)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)器(qi)件(jian),其(qi)能(neng)夠(gou)將(jiang)光(guang)能(neng)與(yu)電(dian)能(neng)進(jin)行(xing)互(hu)相(xiang)轉(zhuan)換(huan),從(cong)而(er)達(da)到(dao)對(dui)電(dian)能(neng)進(jin)行(xing)自(zi)由(you)掌(zhang)控(kong)的(de)目(mu)的(de)。並(bing)且(qie)隨(sui)著(zhe)現(xian)代(dai)電(dian)源(yuan)設(she)備(bei)的(de)多(duo)樣(yang)化(hua)發(fa)展(zhan),光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)。在(zai)接(jie)下(xia)來(lai)的(de)內(nei)容(rong)中(zhong),小(xiao)編(bian)將(jiang)為(wei)大(da)家(jia)介(jie)紹(shao)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)在(zai)日(ri)常(chang)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)一(yi)些(xie)使(shi)用(yong)常(chang)識(shi),快(kuai)來(lai)看(kan)看(kan)吧(ba)。
1、光電耦合器的品種和類型繁多,在實際應用時要根據不同的電路選擇不同類型的光電耦合器。例如,輸入部分有兩個“背對背”發光二極管的光電耦合器,適合應用於交流輸入的場合;采用達林頓輸出結構的光電耦合器,適合應用於輸出較大電流的場合;輸出由光觸發雙向晶閘管組成的光電耦合器,適合用來驅動交流負載。
2、光電耦合器的封裝形式與內部結構、電路功能完全是兩回事。外形相同的光電耦合器,功能可能完全不同;功gong能neng相xiang同tong的de電dian路lu也ye可ke以yi用yong不bu同tong的de封feng裝zhuang。所suo以yi選xuan用yong或huo代dai換huan光guang電dian耦ou合he器qi時shi,隻zhi能neng以yi它ta的de型xing號hao為wei根gen據ju。另ling外wai,光guang電dian耦ou合he器qi直zhi接jie用yong於yu隔ge離li傳chuan輸shu模mo擬ni量liang時shi,必bi須xu要yao考kao慮lv它ta的de輸shu出chu端duan非fei線xian性xing問wen題ti。用yong於yu隔ge離li傳chuan輸shu數shu字zi量liang時shi,要yao考kao慮lv它ta的de響xiang應ying速su度du問wen題ti。如ru果guo對dui輸shu出chu有you功gong率lv要yao求qiu,還hai得de考kao慮lv功gong率lv接jie口kou設she計ji問wen題ti。
3、光電耦合器就輸出特性而言,有非線性(數字型)光電耦合器和線性(模擬型)guangdianouheqiliangzhong。feixianxingguangdianouheqidedianliuchuanshutexingquxianshifeixianxingde,zheleichanpinshiheyukaiguanxinhaodechuanshu,bushiheyuchuanshumoniliang。xianxingguangdianouheqidedianliuchuanshutexingquxianjiejinzhixian,bingqiexiaoxinhaoshixingnengjiaohao,nengyixianxingtexingjinxinggelikongzhi。caidian、顯(xian)示(shi)器(qi)等(deng)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中(zhong)常(chang)用(yong)的(de)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)為(wei)線(xian)性(xing)產(chan)品(pin),如(ru)果(guo)換(huan)成(cheng)非(fei)線(xian)性(xing)產(chan)品(pin),就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)使(shi)振(zhen)蕩(dang)波(bo)形(xing)變(bian)壞(huai),嚴(yan)重(zhong)時(shi)出(chu)現(xian)寄(ji)生(sheng)振(zhen)蕩(dang),對(dui)圖(tu)像(xiang)畫(hua)麵(mian)等(deng)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao),同(tong)時(shi)使(shi)電(dian)源(yuan)帶(dai)負(fu)載(zai)能(neng)力(li)下(xia)降(jiang)。因(yin)此(ci),在(zai)維(wei)修(xiu)家(jia)電(dian)產(chan)品(pin)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)時(shi),如(ru)果(guo)發(fa)現(xian)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)損(sun)壞(huai),一(yi)定(ding)記(ji)著(zhe)要(yao)用(yong)線(xian)性(xing)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)去(qu)代(dai)換(huan)。
常用的4腳線性光電耦合器有PC817A~C、PC111、TLP521等,6腳線性光電耦合器有LP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。電子愛好者非常熟悉的4N××係列(如4N25、4N26、4N35、4N36等)光電耦合器,主要用於傳輸數字信號(高、低電平),屬於非線性光電耦合器,其線性度差,是不適合用於開關電源中的。
4、光電耦合器“隔離”作用的建立需要滿足一定的外部條件:首先,在光電耦合器的輸入部分和輸出部分必須分別采用獨立的電源,若兩端共用一個電源,則光電耦合器的隔離作用將失去意義;其次,當用光電耦合器來隔離輸入、輸出通道時,必須對所有的信號(包括數位量信號、控製量信號、狀態信號)全部隔離,使得被隔離的兩邊沒有任何電氣上的聯係,否則這種隔離也是沒有意義的。
5、光guang電dian耦ou合he器qi的de輸shu入ru端duan引yin腳jiao都dou是shi設she計ji在zai封feng裝zhuang的de某mou一yi邊bian上shang的de,而er輸shu出chu端duan引yin腳jiao則ze是shi封feng裝zhuang在zai相xiang對dui的de另ling外wai一yi邊bian上shang的de。這zhe種zhong結jie構gou可ke保bao證zheng前qian後hou級ji間jian絕jue緣yuan電dian阻zu高gao達da109~1013oumu,bingyouliyuzengjiagelidianyadezuidakenengzhi,fangbiandianludeanzhuang。danzaiduotongdaoguangdianouheqizhong,jinguangeshuruduanyushuchuduanzhijiandegelidianyazhijiaogao(一般≥1.5kV),但是在相鄰通道之間所出現的電位差卻絕對不允許超過500V。另外,光電耦合器的輸入端發光源多為紅外發光二極管,它的反向擊穿電壓一般都很低,有的僅3V,在使用時必須注意輸入端不能接反。為了防止紅外發光二極管因反壓過高而擊穿,可在其輸入端反向並聯上一個保護二極管。
6、通常單通道光敏三極管型光電耦合器多是密封在一個6引(yin)腳(jiao)的(de)封(feng)裝(zhuang)之(zhi)內(nei),光(guang)敏(min)三(san)極(ji)管(guan)的(de)基(ji)極(ji)被(bei)引(yin)到(dao)封(feng)裝(zhuang)的(de)外(wai)麵(mian)以(yi)備(bei)使(shi)用(yong)。在(zai)平(ping)常(chang)使(shi)用(yong)中(zhong),基(ji)極(ji)是(shi)開(kai)路(lu)不(bu)用(yong)的(de)。若(ruo)將(jiang)基(ji)極(ji)引(yin)腳(jiao)與(yu)發(fa)射(she)極(ji)引(yin)腳(jiao)短(duan)接(jie),便(bian)可(ke)將(jiang)光(guang)敏(min)三(san)極(ji)管(guan)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)為(wei)光(guang)敏(min)二(er)極(ji)管(guan),在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),雖(sui)然(ran)使(shi)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)的(de)電(dian)流(liu)傳(chuan)輸(shu)比(bi)下(xia)降(jiang),但(dan)卻(que)能(neng)夠(gou)使(shi)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)加(jia)快(kuai)。
7、在業餘電子製作或家電維修時,如果手頭一時找不到合適的光電耦合器,取一隻3mm高亮度發光二極管和一隻2mm的3DU型矽光敏三極管,用電工絕緣黑膠布將它們的發光麵和受光麵正對著卷起來,然後裝入一段約6mm×20mm的黑色硬塑管內,兩端用黑色環氧樹脂封固即成。需要指出的是:在選用發光二極管和光敏三極管時,必須使兩者的光譜特性(尤其是峰值波長)jinliangbaochiyizhi,fouzehuiyingxiangguangdianouheqidexiaoguo。guangminsanjiguangenjuxuyaoyekeyixuanyongguangminerjiguanhuoguangmindianzuqidengguangminqijian。zhezhongzizhiguangdianouheqichengbenbuzu2元,其主要特性參數可參考所選用的兩隻管子的特性。
8、changjiandeguangdianouheqishibafaguangqijianheguangminqijianduizhifengzhuangzaiyiqi,shuyuneiguangluguangdianouheqi,yongtakewanchengdianxinhaodeouhehechuandi。qianmiansuojieshaodeguangdianouheqijunshuyuneiguangluguangdianouheqi。chuciyiwai,haiyouyileizhuanmenyongyuceliangwutideyouwu、個數和移動距離等的光傳感器(也稱光電開關或光電斷續檢測器),它分為遮光式(對射型)和反光式(反射型)liangzhong,youyuzheleiguangchuanganqiyejuyouguangouhetedian,bingqietadeguangluzaiqijianwaimian,suoyijiangzheleiqijiantongchengweiwaiguangluguangdianouheqi。waiguangluguangdianouheqideshuruduanyushuchuduanduoshuyecaiyongxianghugelidejiegou,jifaguangqijianheguangminqijianxianghuduli,baochidianqijueyuan。danyeyouyixiechanpincaiyongfeigelishi,jifaguangqijianheguangminqijianweigongdi。waiguangluguangdianouheqidequedianshirongyishoudaowaijieguangxiandeganrao,youqishizaijiaoqiangdehuanjingguangxianxiashiyong,qijiancegongnengkenengsangshi。
9、焊接普通光電耦合器一般用20W左右的小功率電烙鐵,烙鐵頭最好銼成窄小斜麵,以求焊點位置準確。焊接時間不宜過長,防止燙壞器件本身或線路板。
以上,就是光電耦合器在日常設計使用過程中需要注意,或者很容易被忽略的一些使用要點。
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