光耦可以結合光來傳輸電信號，這也就意味著，電信號的傳輸速度得到了進一步提高。為增進大家對光耦的認識，本文將對線性光耦、非線性光耦、光耦使用原則予以介紹。如果你對光耦具有興趣，不妨和小編繼續(xù)往下閱讀哦。

一、引言

光耦合器(opTIcalcoupler，英文縮寫為OC)亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導體管)封裝在同一管殼內。當輸入端加電信號時發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實現(xiàn)了“電—光—電”轉換。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器，由于它具有體積小、壽命長、無觸點，抗干擾能力強，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號等優(yōu)點，在數(shù)字電路上獲得廣泛的應用。

光電耦合器分為兩種：一種為非線性光耦，另一種為線性光耦。

二、線性光耦

線性光耦是一種用于模擬信號隔離的光耦器件，和普通光耦一樣，線性光耦真正隔離的是電流。線性光耦能夠保護被測試對象和測試電路，并減小環(huán)境干擾對測試電路的影響。

1.原理

線性光耦的隔離原理與普通光耦沒有差別，只是將普通光耦的單發(fā)單收模式稍加改變，增加一個用于反饋的光接受電路用于反饋。這樣，雖然兩個光接受電路都是非線性的，但兩個光接受電路的非線性特性都是一樣的。這樣，就可以通過反饋通路的非線性來抵消直通通路的非線性，從而達到實現(xiàn)線性隔離的目的。

2.基本參數(shù)

線性度:HCNR200:0.25[%],HCNR201:0.05[%];

線性系數(shù) K3:HCNR200:15[%],HCNR201:5[%];

溫度系數(shù): -65ppm/oC;

隔離電壓:1414V;

信號帶寬:直流到大于 1MHz.

3.線性光耦的選取原則

在設計光耦反饋式開關電源時必須正確選擇線性的型號及參數(shù)，選取原則如下：

①的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%～200%。這是因為當CTR<50%時，光耦中的LED就需要較大的工作電流(IF>5.0mA)，才能正?？刂茊纹_關電源IC的占空比，這會增大光耦的功耗。若CTR>200%，在啟動電路或者當負載發(fā)生突變時，有可能將單片開關電源誤觸發(fā)，影響正常輸出。

②推薦采用線性，其特點是CTR值能夠在一定范圍內做線性調整。

③由英國埃索柯姆(Isocom)公司、美國摩托羅拉公司生產(chǎn)的4N&TI社區(qū)">TImes;&TI社區(qū)">TImes;系列(如4N25 、4N26、4N35)，目前在國內應用地十分普遍。鑒于此類呈現(xiàn)開關特性，其線性度差，適宜傳輸數(shù)字信號(高、低電平)，因此不推薦用在開關電源中。

三、非線性光耦

非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的，這類光耦適合于開關信號的傳輸，不適合于傳輸模擬量。 常用的4N系列光耦屬于非線性光耦 。

如果使用非線性光耦，有可能使振蕩波形變壞，嚴重時出現(xiàn)寄生振蕩，使數(shù)千赫的振蕩頻率被數(shù)十到數(shù)百赫的低頻振蕩依次為號調制。由此產(chǎn)生的后果是對彩電，彩顯，VCD，DCD等等，將在圖像畫面上產(chǎn)生干擾。同時電源帶負載能力下降。 在彩電，顯示器等開關電源維修中如果光耦損壞，一定要用線性光耦代換。常用的4腳線性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六腳線性光耦有：LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。 常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不適合用于開關電源中的，因為這4種光耦均屬于非線性光耦。

四、光耦使用原則

1、光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%～200%。這是因為當CTR<50%時，光耦中的LED就

需要較大的工作電流(IF>5.0mA)，才能正常控制單片開關電源IC的占空比，這會增大光耦的功耗。若CTR>200%，在啟動電路或者當負載發(fā)生突變時，有可能將單片開關電源誤觸發(fā)，影響正常輸出。2、若用放大器電路去驅動光電耦合器，必須精心設計，保證它能夠補償耦合器的溫度不穩(wěn)定性和漂移。

2、推薦采用線性光耦合器，其特點是CTR值能夠在一定范圍內做線性調整。

上述使用的光電耦合器時工作在線性方式下，在光電耦合器的輸入端加控制電壓，在輸出端會成比例地產(chǎn)生一個用于進一步控制下一級電路的電壓，是單片機進行閉環(huán)調節(jié)控制，對電源輸出起到穩(wěn)壓的作用。

為了徹底阻斷干擾信號進入系統(tǒng)，不僅信號通路要隔離，而且輸入或輸出電路與系統(tǒng)的電源也要隔離，即這些電路分別使用相互獨立的隔離電源。對于共模干擾，采用隔離技術，即利用變壓器或線性光電耦合器，將輸入地與輸出地斷開，使干擾沒有回路而被抑制。在開關電源中，光電耦合器是一個是非常重要的外圍器件，設計者可以充分的利用它的輸入輸出隔離作用對單片機進行抗干擾設計，并對變換器進行閉環(huán)穩(wěn)壓調節(jié)。

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