信号是单向传输的,输入端和输出端完全电隔离和隔离。
输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,运行稳定,无接触,使用寿命长,传输效率高。
光耦合器是在20世纪70年代开发的,广泛用于电绝缘,电平转换,级间耦合,驱动电路,开关电路,斩波器,多谐振荡器,信号隔离,级间隔离,脉冲放大电路,数字仪表,长距离信号传输,脉冲放大,固态继电器(SSR),仪器仪表,通信设备和计算机接口。
在单片开关电源中,光耦合器反馈电路可以采用线性光耦合器构成,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密电压调节的目的。
1.输入和输出端子之间的绝缘,绝缘电阻一般大于1010Ω,耐压一般可超过1kV,有的甚至可达到10kV以上。
2.由于“光”的单向性质。
当信号从光源单向传输到光接收器时,没有反馈发生,输出信号不影响输入。
由于发光器件(GaAs红外二极管)是阻抗电流驱动器件,因此噪声是高内阻微电流电压信号。
因此,光电耦合器件的共模抑制比较大,因此光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪声。
4.易于使用逻辑电路。
5.快速反应。
光电耦合器装置的时间常数通常为微秒或甚至纳秒。
6.无接触,寿命长,体积小,耐冲击。
光隔离器可用于构成各种应用电路。
如形成光隔离电路,长传输线隔离器,TTL电路驱动器,CMOS电路驱动器,脉冲放大器等。
目前,它广泛应用于A / D模拟开关,光斩波器,交流,直流固态继电器等。
光隔离器的输入部分是红外LED,可由TTL或CMOS数字电路驱动。
图1和2是应用示例。
在图1中,输出电压Vo由TTL电路逆变器控制。
当逆变器的控制输入信号为低电平时,信号反转使输出为高电平,红外LED熄灭,光电晶体管不导通。
Vo输出很高。
否则Vo输出低。
从而,实现了TTL电路控制信号的隔离,传输和驱动功能。
图2示出了CMOS门电路的应用示例,该CMOS门电路通过作为中间传输介质的光隔离器驱动电磁继电器。
当CMOS反相器的输出控制信号为高时。
输出信号为低电平,Q晶体管截止,红外发光二极管未导通,光电隔离器中的输出达林顿管关闭,继电器控制绕组J处于释放状态。
相反,继电器的控制绕组J被吸,继电器的触点可以完成规定的控制动作,从而实现CMOS门电路与电磁继电器控制电路的隔离和驱动。
选择具有输出部分作为达林顿晶体管的光隔离器可以显着增加晶体管的电流放大系数,从而增加光耦合器部分的电流传输比CTR。
以这种方式,红外发光二极管的输入部分仅需要小的正向传导电流If,并且可以输出大的负载电流以驱动继电器,电动机,灯泡等。
达林顿晶体管输出形式的光隔离器具有高达5000%的CCR电流传输率,即Ic = 5000×If,适用于大负载的应用。
当电磁继电器的控制绕组由光电隔离器驱动时,二极管D应该在控制绕组的两侧并联连接,以抑制抽吸期间反电动势的作用,从而保护继电器产品。