在電路應用中為什么要使用光耦
光耦在電路應用中是起到電氣隔離的要求。A與B電路之間(如圖示中的紅綠部分,紅外部分為強電電路表示A,綠色為弱電電路表示B),要進行信號的傳輸,但兩電路之間由于供電級別過于懸殊,一路為數百伏,另一路為僅為幾伏;兩種差異巨大的供電系統,無法將電源共用。
A電路與強電有聯系,人體接觸有觸電危險,需予以隔離。而B線路板為人體經常接觸的部分,也不應該將危險高電壓混入到一起。兩者之間,既要完成信號傳輸,又必須進行電氣隔離;運放電路等高阻抗型器件的采用,和電路對模擬的微弱的電壓信號的傳輸,使得對電路的抗干擾處理成為一件比較麻煩的事情——從各個途徑混入的噪聲干擾,有可能反客為主,將有用信號“淹沒”掉;除了考慮人體接觸的安全,又必須考慮到電路器件的安全,當光電耦合器件輸入側受到強電壓(場)沖擊損壞時,因光耦的隔離作用,輸出側電路卻能安全無恙。以上四個方面的原因,促成了光耦器件的研制、開發和實際應用。光耦的基本作用,是將輸入、輸出側電路進行有效的電氣上的隔離;能以光形式傳輸信號;有較好的抗干擾效果;輸出側電路能在一定程度上得以避免強電壓的引入和沖擊。
光耦合器的一般屬性:
1、結構特點:輸入側一般采用發光二極管,輸出側采用光敏晶體管、集成電路等多種形式,對信號實施電-光-電的轉換與傳輸。
2、輸入、輸出側之間有光的傳輸,而無電的直接聯系。輸入信號的有無和強弱控制了發光二極管的發光強度,而輸出側接受光信號,據感光強度,輸出電壓或電流信號。
3、輸入、輸出側有較高的電氣隔離度,隔離電壓一般達2000V以上。能對交、直流信號進行傳輸,輸出側有一定的電流輸出能力,有的可直接拖動小型繼電器。特殊型光耦器件能對毫伏,甚至微伏級交、直流信號進行線性傳輸。
4、因光耦的結構特性,輸入、輸出側需要相互隔離的獨立供電電源,即需兩路無“共地”點的供電電源。
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