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光耦選型常用參數

光耦選型常用參數
光耦選型常用參數
光耦選型常用參數

光耦選型 

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。

常用的4N系列光耦屬于非線性光耦

常用的線性光耦是PC817A—C系列。

非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的,這類光耦适合于弄開關信号的傳輸,不适合于傳輸模拟量。

線性光耦的電流傳輸手特性曲線接進直線,并且小信号時性能較好,能以線性特性進行隔離控制。

開關電源中常用的光耦是線性光耦。如果使用非線性光耦,有可能使振蕩波形變壞,嚴重時出現寄生振蕩,使數千赫的振蕩頻率被數十到數百赫的低頻振蕩依次為号調制。由此産生的後果是對彩電,彩顯,VCD,DCD等等,将在圖像畫面上産生幹擾。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:TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。

常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于開關電源中的,因為這4種光耦均屬于非線性光耦。

經查大量資料後,以下是目前市場上常見的高速光藕型号:

100K bit/S:

6N138、6N139、PS8703

1M bit/S:

6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530(雙路)、HCPL-2531(雙路)

10M bit/S:

6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630(雙路)、HCPL-2631(雙路)

光耦合器的增益被稱為半導體輸出器件的電流傳輸比 (CTR),其定義是光電半導體集電極電流與LED正向電流的比率(ICE/IF)。光電半導體集電極電流與VCE有關,即集電極和發射極之間的電壓。

可控矽型光耦

還有一種光耦是可控矽型光耦。

例如:moc3063、IL420;

它們的主要名額是負載能力;

例如:moc3063的負載能力是100mA;IL420是300mA;

光耦的部分型号

型号規格 性能說明 

4N25 半導體輸出 

4N25MC 半導體輸出 

4N26 半導體輸出 

4N27 半導體輸出 

4N28 半導體輸出 

4N29 達林頓輸出 

4N30 達林頓輸出 

4N31 達林頓輸出 

4N32 達林頓輸出 

4N33 達林頓輸出 

4N33MC 達林頓輸出 

4N35 達林頓輸出 

4N36 半導體輸出 

4N37 半導體輸出 

4N38 半導體輸出 

4N39 可控矽輸出 

6N135 高速光耦半導體輸出 

6N136 高速光耦半導體輸出 

6N137 高速光耦半導體輸出 

6N138 達林頓輸出 

6N139 達林頓輸出 

MOC3020 可控矽驅動輸出 

MOC3021 可控矽驅動輸出 

MOC3023 可控矽驅動輸出 

MOC3030 可控矽驅動輸出 

MOC3040 過零觸發可控矽輸出 

MOC3041 過零觸發可控矽輸出 

MOC3061 過零觸發可控矽輸出 

MOC3081 過零觸發可控矽輸出 

TLP521-1 單光耦 

TLP521-2 雙光耦 

TLP521-4 四光耦 

TLP621 四光耦 

TIL113 達林頓輸出 

TIL117 TTL邏輯輸出 

PC814 單光耦 

PC817 單光耦 

H11A2 半導體輸出 

H11D1 高壓半導體輸出 

H11G2 電阻達林頓輸

什麼是光耦?

光耦全稱是光耦合器,英文名字是:optical coupler,英文縮寫為OC,亦稱光電隔離器,簡稱光耦。

光耦的結構是什麼樣的?

光耦隔離就是采用光耦合器進行隔離,光耦合器的結構相當于把發光二極管和光敏(三極)管封裝在一起。

TLP521-1 TLP521-2  TLP521-4

可程式設計的控制器

ac / dc輸入子產品

東芝TLP521-1 --,2和-- 4包括一張照片半導體光學對一镓砷化物紅外麻省理工學院二極管連接配接。TLP521-2在八中提供兩個隔離的通道上司TLP521-4在十六種塑膠的DIP包裝中提供四個隔離的通道的塑膠的DIP包裝

集極電壓 50V(min)

電流轉移比率 50%(min)

等級GB       100%(min)

隔離電壓     2500Vrms(min)

Anode 陽極

cathode 陰極

emitter; (半導體的)發射極

collector集電極

東芝連續不斷地工作改進其産品的品質和可靠性。然而,半導體裝置能故障或者因為他們的易受實體的壓力的固有的靈敏性和攻擊而失敗。當利用東芝産品時為了在為了整個的系統做一個保險箱設計時遵照安全的标準同時,避免在其中這樣東芝産品的一次故障或者失敗能造成人類生活損失的形勢對财産的身體的傷害或者破壞是購買者的責任。

轉換電流

特性 标志 521-1 521-2/521-4 機關
轉換電流 If 70 50 mA
發射極電壓 Vceo 55 V
集電極電壓 Veco 7 V
發射極電流 Ic 50 mA
連接配接溫度 125 °C
儲藏溫度 -55-+125 °C
工作溫度 -55-+100 °C
鉛焊接溫度 260(10s) °C

推薦操作條件

特性       最小值     典型值        最大值     機關

提供電壓             5          24         V

轉換電流             16         25         mA

發射極電流           1          10         mA

工作溫度      -25           85         °C

為什麼要使用光耦?

發光二極管把輸入的電信号轉換為光信号傳給光敏管轉換為電信号輸出,由于沒有直接的電氣連接配接,這樣既耦合傳輸了信号,又有隔離幹擾的作用。

光耦愛壞嗎?

隻要光耦合器品質好,電路參數設計合理,一般故障少見。如果系統中出現異常,使輸入、輸出兩側的電位差超過光耦合器所能承受的電壓,就會使之被擊穿損壞。

光耦的參數都有哪些?是什麼含義?

1、CTR:電流傳輸比

2、Isolation Voltage:隔離電壓

3、Collector-Emitter Voltage:集電極-發射極電壓

CTR:發光管的電流和光敏三極管的電流比的最小值

隔離電壓:發光管和光敏三極管的隔離電壓的最小值

集電極-發射極電壓:集電極-發射極之間的耐壓值的最小值

光耦什麼時候導通?什麼時候截至?

關于TLP521-1的光耦的導通的試驗報告 

要求:

3.5v~24v 認為是高電平,0v~1.5v認為是低電平

思路:

1、0v~1.5v認為是低電平,利用串接一個二極管1N4001的壓降0.7V+光耦的LED的壓降,吃掉1.4V左右;

2、24V是最高電壓,不能在最高電壓的時候,光耦通過的電流太大;是以選用2K的電阻;光耦工作在大概10mA的電流,可以保證穩定可靠工作n年以上;

3、3.5V以上是高電平,為了盡快進入光敏三極管的飽和區,要把光耦的光敏三極管的上拉電阻加大;是以選用10K;同時要考慮到ctr最小為50%;

電路:

1、發光管端:

實驗室電源(0~24V)->2K->1N4001->TLP521-1(1)->TLP521-1(2)-gnd1

2、光敏三極管:

實驗室電源(DC5V)->10K->TLP521-1(4)->TLP521-1(3)-gnd2

3、萬用表

直流電壓擋20V

萬用表+   -> TLP521-1(4)

萬用表-   -> TLP521-1(3)

試驗結果

輸入電源     萬用表電壓(V)

1.3V     5

1.5V     4.8

1.7V     4.41

1.9V     3.58

2.1V     2.94

2.3V     1.8

2.5V     0.58

2.7V     0.2

2.9V     0.19

3.1V     0.17

3.3V     0.16

3.5V     0.16

5V       0.13

24V      0.06

思考題:光耦的CTR(電流傳輸比)是什麼含義?

思考題:

1、光耦的CTR(電流傳輸比)是什麼含義?

2、CTR與上拉電阻和光耦的光敏三極管之間與飽和導通或者截至之間的關系;

參考資料:TLP521-1的CTR為50%(最小值);

TLP521-1的長相

TLP521-1的長相

線性光耦原理與電路設計 【轉】

線性光耦原理與電路設計

1. 線形光耦介紹

光隔離是一種很常用的信号隔離形式。常用光耦器件及其外圍電路組成。由于光耦電路簡單,在數字隔離電路或資料傳輸電路中常常用到,如UART協定的20mA電流環。對于模拟信号,光耦因為輸入輸出的線形較差,并且随溫度變化較大,限制了其在模拟信号隔離的應用。

對于高頻交流模拟信号,變壓器隔離是最常見的選擇,但對于支流信号卻不适用。一些廠家提供隔離放大器作為模拟信号隔離的解決方案,如ADI的AD202,能夠提供從直流到幾K的頻率内提供0.025%的線性度,但這種隔離器件内部先進行電壓-頻率轉換,對産生的交流信号進行變壓器隔離,然後進行頻率-電壓轉換得到隔離效果。內建的隔離放大器内部電路複雜,體積大,成本高,不适合大規模應用。

模拟信号隔離的一個比較好的選擇是使用線形光耦。線性光耦的隔離原理與普通光耦沒有差别,隻是将普通光耦的單發單收模式稍加改變,增加一個用于回報的光接受電路用于回報。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,就可以通過回報通路的非線性來抵消直通通路的非線性,進而達到實作線性隔離的目的。

市場上的線性光耦有幾中可選擇的晶片,如Agilent公司的HCNR200/201,TI子公司TOAS的TIL300,CLARE的LOC111等。這裡以HCNR200/201為例介紹

2. 晶片介紹與原理說明

HCNR200/201的内部框圖如下所示

其中1、2引作為隔離信号的輸入,3、4引腳用于回報,5、6引腳用于輸出。1、2引腳之間的電流記作IF,3、4引腳之間和5、6引腳之間的電流分别記作IPD1和IPD2。輸入信号經過電壓-電流轉化,電壓的變化展現在電流IF上,IPD1和IPD2基本與IF成線性關系,線性系數分别記為K1和K2,即

K1與K2一般很小(HCNR200是0.50%),并且随溫度變化較大(HCNR200的變化範圍在0.25%到0.75%之間),但晶片的設計使得K1和K2相等。在後面可以看到,在合理的外圍電路設計中,真正影響輸出/輸入比值的是二者的比值K3,線性光耦正利用這種特性才能達到滿意的線性度的。

HCNR200和HCNR201的内部結構完全相同,差别在于一些名額上。相對于HCNR200,HCNR201提供更高的線性度。

采用HCNR200/201進行隔離的一些名額如下所示:

* 線性度:HCNR200:0.25%,HCNR201:0.05%;

* 線性系數K3:HCNR200:15%,HCNR201:5%;

* 溫度系數: -65ppm/oC;

* 隔離電壓:1414V;

* 信号帶寬:直流到大于1MHz。

從上面可以看出,和普通光耦一樣,線性光耦真正隔離的是電流,要想真正隔離電壓,需要在輸出和輸出處增加運算放大器等輔助電路。下面對HCNR200/201的典型電路進行分析,對電路中如何實作回報以及電流-電壓、電壓-電流轉換進行推導與說明。

3. 典型電路分析

Agilent公司的HCNR200/201的手冊上給出了多種實用電路,其中較為典型的一種如下圖所示:

圖2

設輸入端電壓為Vin,輸出端電壓為Vout,光耦保證的兩個電流傳遞系數分别為K1、K2,顯然,,和之間的關系取決于和之間的關系。

将前級運放的電路提出來看,如下圖所示:

設運放負端的電壓為,運放輸出端的電壓為,在運放不飽和的情況下二者滿足下面的關系:

Vo=Voo-GVi   (1)

其中是在運放輸入差模為0時的輸出電壓,G為運放的增益,一般比較大。

忽略運放負端的輸入電流,可以認為通過R1的電流為IP1,根據R1的歐姆定律得:

通過R3兩端的電流為IF,根據歐姆定律得:

其中,為光耦2腳的電壓,考慮到LED導通時的電壓()基本不變,這裡的作為常數對待。

根據光耦的特性,即

     K1=IP1/IF   (4)

将和的表達式代入上式,可得:

     上式經變形可得到:

将的表達式代入(3)式可得:

考慮到G特别大,則可以做以下近似:

這樣,輸出與輸入電壓的關系如下:

可見,在上述電路中,輸出和輸入成正比,并且比例系數隻由K3和R1、R2确定。一般選R1=R2,達到隻隔離不放大的目的。

4. 輔助電路與參數确定

上面的推導都是假定所有電路都是工作線上性範圍内的,要想做到這一點需要對運放進行合理選型,并且确定電阻的阻值。

4.1 運放選型

運放可以是單電源供電或正負電源供電,上面給出的是單電源供電的例子。為了能使輸入範圍能夠從0到VCC,需要運放能夠滿擺幅工作,另外,運放的工作速度、壓擺率不會影響整個電路的性能。TI公司的LMV321單運放電路能夠滿足以上要求,可以作為HCNR200/201的外圍電路。

4.2 阻值确定

電阻的選型需要考慮運放的線性範圍和線性光耦的最大工作電流IFmax。K1已知的情況下,IFmax又确定了IPD1的最大值IPD1max,這樣,由于Vo的範圍最小可以為0,這樣,由于

考慮到IFmax大有利于能量的傳輸,這樣,一般取

另外,由于工作在深度負回報狀态的運放滿足虛短特性,是以,考慮IPD1的限制,

這樣,

R2的确定可以根據所需要的放大倍數确定,例如如果不需要方法,隻需将R2=R1即可。

另外由于光耦會産生一些高頻的噪聲,通常在R2處并聯電容,構成低通濾波器,具體電容的值由輸入頻率以及噪聲頻率确定。

4.3 參數确定執行個體

假設确定Vcc=5V,輸入在0-4V之間,輸出等于輸入,采用LMV321運放晶片以及上面電路,下面給出參數确定的過程。

* 确定IFmax:HCNR200/201的手冊上推薦器件工作的25mA左右;

* 确定R3:R3=5V/25mA=200;

* 确定R1:;

* 确定R2:R2=R1=32K。

5. 總結

本文給出了線性光耦的簡單介紹以及電路設計、參數選擇等使用中的注意事項與參考設計,并對電路的設計方法給出相應的推導與解釋,供廣大電子工程師參考。

在通訊電路設計中,光耦是經常見到的;

TLP521-1可以用到9600~19200;

限流電阻是1K;上拉電阻是1K;

6N137可以到10M;但是6N137需要按照datasheet來接它的外部電路才能達到10M的速度;

6N137的内部和典型電路

6N137的内部結構

還有一種特殊的光耦,内部有2個發光管

那麼,DI+和DI-互換就無所謂了;

常見之高速光藕型号

常見之高速光藕型号[zt]

經查大量資料後,總結出目前市場上常見之高速光藕型号供大家選擇: 

100K bit/S: 

6N138、6N139、PS8703 

1M bit/S: 

6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530(雙路)、HCPL-2531(雙路) 

10M bit/S: 

6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630(雙路)、HCPL-2631(雙路) 

另外,台灣COSMO公司的KP7010在RL選值為300歐左右時,我根據其資料手冊所載數值計算,速率可達100Kbit/S,且為6腳封裝,比同級的6N138、6N139小巧,價格也較低。

CTR的定義

光耦合器的增益被稱為半導體輸出器件的電流傳輸比 (CTR),其定義是光電半導體集電極電流與LED正向電流的比率(ICE/IF)。光電半導體集電極電流與VCE有關,即集電極和發射極之間的電壓。

可控矽型光耦

還有一種光耦是可控矽型光耦。

例如:moc3063、IL420;

它們的主要名額是負載能力;

例如:moc3063的負載能力是100mA;IL420是300mA;

光耦的部分型号

産品名稱 型号規格 性能說明
光電耦合
4N25 半導體輸出
4N25MC 半導體輸出
4N26 半導體輸出
4N27 半導體輸出
4N28 半導體輸出
4N29 達林頓輸出
4N30 達林頓輸出
4N31 達林頓輸出
4N32 達林頓輸出
4N33 達林頓輸出
4N33MC 達林頓輸出
4N35 達林頓輸出
4N36 半導體輸出
4N37 半導體輸出
4N38 半導體輸出
4N39 可控矽輸出
6N135 高速光耦半導體輸出
6N136 高速光耦半導體輸出
6N137 高速光耦半導體輸出
6N138 達林頓輸出
6N139 達林頓輸出
MOC3020 可控矽驅動輸出
MOC3021 可控矽驅動輸出
MOC3023 可控矽驅動輸出
MOC3030 可控矽驅動輸出
MOC3040 過零觸發可控矽輸出
MOC3041 過零觸發可控矽輸出
MOC3061 過零觸發可控矽輸出
MOC3081 過零觸發可控矽輸出
TLP521-1 單光耦
TLP521-2 雙光耦
TLP521-4 四光耦
TLP621 四光耦
TIL113 達林頓輸出
TIL117 TTL邏輯輸出
PC814 單光耦
PC817 單光耦
H11A2 半導體輸出
H11D1 高壓半導體輸出
H11G2 電阻達林頓輸出

光耦合器的技術特性與應用    錄入人: 釋出日期:2007-7-31 來自:變頻器網 浏覽273次  1.概述     光耦合器(optical coupler,英文縮寫為OC)亦稱光電隔離器,簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信号。它對輸入、輸出電信号有良好的隔離作用,是以,它在各種電路中得到廣泛的應用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成:光的發射、光的接收及信号放大。輸入的電信号驅動發光二極管(LED),使之發出一定波長的光,被光探測器接收而産生光電流,再經過進一步放大後輸出。這就完成了電—光—電的轉換,進而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離,電信号傳輸具有單向性等特點,因而具有良好的電絕緣能力和抗幹擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件,因而具有很強的共模抑制能力。是以,它在長線傳輸資訊中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信号隔離的接口器件,可以大大增加計算機工作的可靠性。        光耦合器的主要優點是:信号單向傳輸,輸入端與輸出端完全實作了電氣隔離隔離,輸出信号對輸入端無影響,抗幹擾能力強,工作穩定,無觸點,使用壽命長,傳輸效率高。光耦合器是70年代發展起來産新型器件,現已廣泛用于電氣絕緣、電平轉換、級間耦合、驅動電路、開關電路、斬波器、多諧振蕩器、信号隔離、級間隔離  、脈沖放大電路、數字儀表、遠距離信号傳輸、脈沖放大、固态繼電器(SSR)、儀器儀表、通信裝置及微機接口中。在單片開關電源中,利用線性光耦合器可構成光耦回報電路,通過調節控制端電流來改變占空比,達到精密穩壓目的。   十幾年來,新型光耦合器不斷湧現,滿足了各種光控制的要求。其應用範圍已擴充到計測儀器,精密儀器,工業用電子儀器,計算機及其外部裝置、通信機、信号機和道路情報系統,電力機械等領域。這裡側重介紹該器件的工作特性,驅動和輸出電路及部分實際應用電路。     近年來問世的線性光耦合器能夠傳輸連續變化的模拟電壓或模拟電流信号,使其應用領域大為拓寬。下面分别介紹光耦合器的工作原理及檢測方法。   2. 光耦合器的性能及類型      用于傳遞模拟信号的光耦合器的發光器件為二極管、光接收器為光敏三極管。當有電流通過發光二極管時,便形成一個光源,該光源照射到光敏三極管表面上,使光敏三極管産生集電極電流,該電流的大小與光照的強弱,亦即流過二極管的正向電流的大小成正比。由于光耦合器的輸入端和輸出端之間通過光信号來傳輸,因而兩部分之間在電氣上完全隔離,沒有電信号的回報和幹擾,故性能穩定,抗幹擾能力強。發光管和光敏管之間的耦合電容小(2pf左右)、耐壓高(2.5KV左右),故共模抑制比很高。輸入和輸出間的電隔離度取決于兩部分供電電源間的絕緣電阻。此外,因其輸入電阻小(約10Ω),對高内阻源的噪聲相當于被短接。是以,由光耦合器構成的模拟信号隔離電路具有優良的電氣性能。        事實上,光耦合器是一種由光電流控制的電流轉移器件,其輸出特性與普通雙極型半導體的輸出特性相似,因而可以将其作為普通放大器直接構成模拟放大電路,并且輸入與輸出間可實作電隔離。然而,這類放大電路的工作穩定性較差,無實用價值。究其原因主要有兩點:一是光耦合器的線性工作範圍較窄,且随溫度變化而變化;二是光耦合器共發射極電流傳輸系數β和集電極反向飽和電流ICBO(即暗電流)受溫度變化的影響明顯。是以,在實際應用中,除應選用線性範圍寬、線性度高的光耦合器來實作模拟信号隔離外,還必須在電路上采取有效措施,盡量消除溫度變化對放大電路工作狀态的影響。        從光耦合器的轉移特性與溫度的關系可以看出,若使光耦合器構成的模拟隔離電路穩定實用,則應盡量消除暗電流(ICBO)的影響,以提高線性度,做到靜态工作點IFQ随溫度的變化而自動調整,以使輸出信号保持對稱性,使輸入信号的動态範圍随溫度變化而自動變化,以抵消β值随溫度變化的影響,保證電路工作狀态的穩定性。      2.1光耦合器的類型     光耦合器有管式、雙列直插式和光導纖維式等封培育形式,其種類達數十種。光耦合器的種類達數十種,主要有通用型(又分無基極引線和基極引線兩種)、達林頓型、施密特型、高速型、光內建電路、光纖維、光敏晶閘管型(又分單向晶閘管、雙向晶閘管)、光敏場效應管型。此外還有雙通道式(内部有兩套對管)、高增益型、交-直流輸入型等等。國外生産廠家有英國ISOCOM公司等,國内廠家的蘇州半導體總廠等。   2.2線性光耦合器的産品分類     線性光耦合器的典型産品及主要參數見表1,這些光耦均以光敏三極管作為接收管   表1典型線性光耦合器的主要參數   産品型号 CTR/% V(BR)CE0/V 生産廠 封裝型式   PC816A 80~160 70 Sharp DZP-4基極未引出   PC817A 80~160 35 Sharp    SFH610A-2 63~125 70 simens    NEC2501-H 80~160 40 NEC    CNY17-2 63~125 70 Motoroln DZP-4基極未引出   CNY17-3 100~200 70 simens    SFH600-1 63~125 70 simens    SFH600-2 100~200 70 simens    CNY75GA 63~125 90 Temic DZP-4基極未引出   CNY75GB 100~200 90 Temic    MOC8101 50~80 30 Motoroln    MOC8102 73~117 30 Motoroln    3.光耦合器的技術參數     光耦合器的技術參數主要有發光二極管正向壓降VF、正向電流IF、電流傳輸比CTR、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻、集電極-發射極反向擊穿電壓V(BR)CEO、集電極-發射極飽和壓降VCE(sat)。此外,在傳輸數字信号時還需考慮上升時間、下降時間、延遲時間和存儲時間等參數。     最重要的參數是電流放大系數傳輸比CTR(Curremt-Trrasfer Ratio)。通常用直流電流傳輸比來表示。當輸出電壓保持恒定時,它等于直流輸出電流IC與直流輸入電流IF的百分比。當接收管的電流放大系數hFE為常數時,它等于輸出電流IC之比,通常用百分數來表示。有公式:   CTR=IC/ IF×100%      采用一隻光敏三極管的光耦合器,CTR的範圍大多為20%~30%(如4N35),而PC817則為80%~160%,達林頓型光耦合器(如4N30)可達100%~500%。這表明欲獲得同樣的輸出電流,後者隻需較小的輸入電流。是以,CTR參數與半導體的hFE有某種相似之處。普通光耦合器的CTR-IF特性曲線呈非線性,在IF較小時的非線性失真尤為嚴重,是以它不适合傳輸模拟信号。線性光耦合器的CTR-IF特性曲線具有良好的線性度,特别是在傳輸小信号時,其交流電流傳輸比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很接近于直流電流傳輸比CTR值。是以,它适合傳輸模拟電壓或電流信号,能使輸出與輸入之間呈線性關系。這是其重要特性。在設計光耦回報式開關電源時必須正确選擇線性光耦合器的型号及參數,選取原則如下:   (1)光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許範圍是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生突變時,有可能将單片開關電源誤觸發,影響正常輸出。   (2)推薦采用線性光耦合器,其特點是CTR值能夠在一定範圍内做線性調整。   (3)由英國埃索柯姆(Isocom)公司、美國摩托羅拉公司生産的4N××系列(如4N25、4N26、4N35)光耦合器,目前在國内應用地十分普遍。鑒于此類光耦合器呈現開關特性,其線性度差,适宜傳輸數字信号(高、低電平),是以不推薦用在開關電源中。   4.通用型與達林頓型光耦合器區分   4.1方法之一   在通用型光耦合器中,接收器是一隻矽光電半導體管,是以在B-E之間隻有一個矽PN結。達林頓型不然,它由複合管構成,兩個矽PN結串聯成複合管的發射結。根據上述差别,很容易将通用型與達林頓型光耦合器區分開來。具體方法是,将萬用表撥至R×100檔,黑表筆接B極,紅表筆接E極,采用讀取電壓法求出發射結正向電壓VBE。若VBE=0.55~0.7V,就是達林頓型光耦合器。   執行個體:用500型萬用表的R×100檔分别測量4N35、4N30型光耦合器的VBE,測量資料及結論一并列入表2中。   表2測試結果   型号 RBE(Ω) n`(格) VBE(V) 計算公式 測試結論   4N35 850 23 0.69 VBE=0.03n(V) 通用型   4N30 4.3k 40.5 1.215 VBE=0.03n`(V) 達林頓型   4.2方法之二     通用型與達林頓型光電耦合的主要差別是接收管的電流放大系數不同。前者的hFE為幾十倍至幾百倍,後者可達數千倍,二者相差1~2個數量級。是以,隻要準确測量出hFE值,即可加以區分。在測量時應注意事項:   (1)因為達林頓型光耦合器的hFE值很高,是以表針兩次偏轉格數非常接近。準确讀出n1、 n2的格數是本方法關鍵所在,否則将引起較大的誤差。此外,歐姆零點亦應事先調準。   (2)若4N30中的發射管損壞,但接收管未發現故障,則可代替超β管使用。同理,倘若4N35中的接收管完好無損,也可作普通矽NPN半導體使用,實作廢物利用。   (3)對于無基極引線的通用型及達林頓型光耦合器,本方法不再适用。建議采用測電流傳輸比CTR的方法加以區分。

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