光耦具有什么性能特點(diǎn)?在使用上有哪些小技巧?
光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi),彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端,受光器的引腳為輸出端,常見(jiàn)的發(fā)光源為發(fā)光二極管,受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。光電耦合器的種類較多,常見(jiàn)有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。
使用光耦器件的優(yōu)點(diǎn)是可以消除阻抗失配,并在小封裝尺寸中實(shí)現(xiàn)高隔離電壓和優(yōu)異的抗噪聲性。此外,光耦器件裝置還可用于傳輸直流和交流信號(hào)、模擬和數(shù)字信號(hào)以及中低頻信號(hào)。
光耦器件主要性能特點(diǎn):無(wú)接觸,使用壽命長(zhǎng),體積小,耐沖擊,工作溫度范圍寬,符合工業(yè)和民用溫度標(biāo)準(zhǔn)。 隔離性能良好。輸入端和輸出端完全電隔離。絕緣電阻很高。絕緣耐壓能滿足低壓運(yùn)行要求。有些高耐壓可以超過(guò)1kV,有些甚至可以超過(guò)10kV。發(fā)光和光敏器件的光譜匹配理想,響應(yīng)速度快,傳輸效率高。易于與邏輯電路連接。
光信號(hào)是單向傳輸?shù)?,輸出信?hào)對(duì)輸入端沒(méi)有反饋,這可以有效地阻斷電路或系統(tǒng)之間的電連接,但不會(huì)切斷它們之間的信號(hào)傳輸??构材8蓴_能力強(qiáng),能很好地抑制干擾和消除噪聲,工作穩(wěn)定可靠。光信號(hào)不受電磁干擾,因?yàn)楣怦钇骷妮斎胱杩剐∮谝话愀蓴_源的阻抗,所以光耦器件輸入端的分壓器的干擾電壓也很小,它能提供的電流也不大,使得半導(dǎo)體二極管很難發(fā)光。由于光耦器件外殼是密封的,因此不受外界光線的影響。此外,光耦器件具有大的隔離電阻和小的隔離電容,因此可以防止電路耦合產(chǎn)生的電磁干擾。
如何延長(zhǎng)光耦器件的使用壽命,調(diào)整LED的占空比,以保持較低的平均電流,減少光耦器件的有效工作時(shí)間,降低LED二極管的工作電流和功耗,防止LED承受峰值瞬態(tài)電流。特別在使用電偶時(shí)千萬(wàn)要注意確認(rèn)器件使用壽命,光耦的輸入LED光輸出會(huì)隨著時(shí)間的推移而減弱。必須確認(rèn)特性滿足要求,同時(shí)必須考慮器件在使用壽命目標(biāo)期間的退化趨勢(shì)。光耦的老化變化可以根據(jù)輸入電流(IF)和環(huán)境溫度來(lái)計(jì)算。
光耦電路設(shè)計(jì)的主要考慮因素之一是預(yù)期壽命,它取決于產(chǎn)品本身以及其中所包含的單個(gè)元件的壽命。在考慮元件時(shí),有些元件可能會(huì)完全失效或隨著時(shí)間的推移性能下降。對(duì)于光耦合器而言,CTR 性能會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低,具體情況取決于工作條件。光耦的壽命可能會(huì)超過(guò)幾十年,因此需要使用更嚴(yán)苛的條件來(lái)加速壓力測(cè)試。對(duì)于可靠性測(cè)試而言,縮短壓力測(cè)試的時(shí)間并預(yù)測(cè)正常使用條件下的最終壽命是非常有意義的。在更高的溫度和電流的條件下測(cè)試光耦時(shí),器件老化的過(guò)程比在正常工作條件下要快得多。CTR 的老化速度取決于工作時(shí)的正向電流 IF 和工作時(shí)的環(huán)境溫度TA。需要注意的是,可以通過(guò)降低 LED 的工作溫度并降低驅(qū)動(dòng)正向電流來(lái)減緩 CTR 老化。
線性光耦合器的選取原則。在設(shè)計(jì)光耦反饋式開(kāi)關(guān)電源時(shí)必須正確選擇線性光耦合器的型號(hào)及參數(shù),選取原則如下:1.光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%~200%。2.常見(jiàn)的ATX電源里面的光電耦合器(以下簡(jiǎn)稱“光耦”),通常為4個(gè)引腳,為雙列直插型,如何測(cè)量判斷其好與壞,如下: 如果肉眼能看到光耦已爆開(kāi)、裂開(kāi)或者有燒焦的痕跡,哪樣肯定不能使用了,已損壞。3.選擇質(zhì)量好、價(jià)格貴的產(chǎn)品。選擇光電耦合器時(shí),應(yīng)該優(yōu)先考慮選擇知名廠家的產(chǎn)品,這樣可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)品質(zhì)量是光電耦合器非常重要的選擇因素,正常情況下,質(zhì)量越好的產(chǎn)品價(jià)格越貴。4.線性光耦合器的選取原則 在設(shè)計(jì)光耦反饋式開(kāi)關(guān)電源時(shí)必須正確選擇線性光耦合器的型號(hào)及參數(shù),選取原則如下:①光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%~200%。