?電器應用中常用的隔離器件有光耦、繼電器、變壓器。光耦屬于流控型元件,以光為媒介傳輸信號:電→光→電,輸入端是發(fā)光二極管,輸出端是光敏半導體。光耦的核心應用是隔離作用,常用于輸入與輸出之間無共地的系統(tǒng)。所以輸入與輸出之間的耐壓可達上千伏特。很多通訊模塊也是光耦隔離的,更容易實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的連接,完全不用考慮是否共地。如圖1為光耦控制繼電器(小功率),為使光耦能有效驅動繼電器,那么輸出端的阻抗應較小,所以輸入端的電流應較大,具體原因見下面分析。
如圖2為開關信號經(jīng)過光耦隔離輸入至單片機,圖中24V與3.3V不是共地的,且在控制系統(tǒng)中數(shù)字電壓3.3V驅動能力有限,所以通常用開關電源的24V或12V作為開關信號的電源。
以上兩種普通的應用看似簡單,但要正確使用光耦,就必須掌握光耦的輸入和輸出到底是什么關系?光耦分為線性光耦和非線性光耦,實際常規(guī)應用中線性光耦較多,因為線性光耦可以替代非線性光耦。
使用線性光耦傳遞開關信號時,需要合理匹配輸入電阻的大小,圖1中輸入電阻360Ω,光耦輸入正向壓降1V左右,所輸入電流IC為(5-1)/360≈11mA,光耦輸出CE阻抗200Ω多點,而繼電器HFD2線圈阻抗2880Ω,此時可正常驅動繼電器,若IC電流變小,則CE阻抗變大后會導致不能正常驅動繼電器。線性光耦主要用于模擬信號的傳遞,輸出相當于一個可變電阻。在開關電源中很常見,利用光藕做反饋,把高壓和低壓隔離。常用的有EL817。如前面例子也常用于開關信號。開關電源的輸出電壓經(jīng)過線性光耦隔離并反饋到控制芯片達到實時調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。非線性光耦主要用于開關信號(或數(shù)字信號)的傳遞,常用的4N系列的有4N25、4N26;另外還有高速光耦,如6N136、6N137等。多用于通訊隔離以及PWM波控制(可有效降低電磁干擾),判斷是不是高速光耦,看數(shù)據(jù)手冊是否注明 High speed(1Mbps、10Mbps)。②相同電壓下線性光耦輸入電阻與輸出電阻相同時,輸出電流IC基本與輸入電流IF一致;即使輸入與輸出電壓不同,也可以匹配輸出與輸入的電阻來實現(xiàn);③用于開關信號線性光耦和非線性光耦都可以,反過來線性光耦電路中不能用非線性光耦代替。④非線性光耦要比線性光耦響應速度快,類似于比較器比運算放大器響應速度快一樣。PS:超毅電子提供線性光耦、高速光耦6N136、6N137等光耦,如需樣品測試、產(chǎn)品規(guī)格資料及技術咨詢,歡迎聯(lián)系超毅電子。
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