光耦在實(shí)際生活中具有很多應(yīng)用，可以說(shuō)，光耦應(yīng)用廣泛。那么，你有想過(guò)為什么在電路中要使用光耦器件嗎?在做光耦隔離的時(shí)候，又要注意些什么呢?如果你對(duì)這些光耦問(wèn)題不是特別了解，可以通過(guò)閱讀本文來(lái)尋找答案哦。

一、電路中為什么要使用光耦器件?

電氣隔離的要求。A與B電路之間，要進(jìn)行信號(hào)的傳輸，但兩電路之間由于供電級(jí)別過(guò)于懸殊，一路為數(shù)百伏，另一路為僅為幾伏;兩種差異巨大的供電系統(tǒng)，無(wú)法將電源共用;

A電路與強(qiáng)電有聯(lián)系，人體接觸有觸電危險(xiǎn)，需予以隔離。而B(niǎo)線路板為人體經(jīng)常接觸的部分，也不應(yīng)該將危險(xiǎn)高電壓混入到一起。兩者之間，既要完成信號(hào)傳輸，又必須進(jìn)行電氣隔離;

運(yùn)放電路等高阻抗型器件的采用，和電路對(duì)模擬的微弱的電壓信號(hào)的傳輸，使得對(duì)電路的抗干擾處理成為一件比較麻煩的事情——從各個(gè)途徑混入的噪聲干擾，有可能反客為主，將有用信號(hào)“淹沒(méi)”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(dāng)光電耦合器件輸入側(cè)受到強(qiáng)電壓(場(chǎng))沖擊損壞時(shí)，因光耦的隔離作用，輸出側(cè)電路卻能安全無(wú)恙。

以上四個(gè)方面的原因，促成了光耦器件的研制、開(kāi)發(fā)和實(shí)際應(yīng)用。光耦的基本作用，是將輸入、輸出側(cè)電路進(jìn)行有效的電氣上的隔離;能以光形式傳輸信號(hào);有較好的抗干擾效果;輸出側(cè)電路能在一定程度上得以避免強(qiáng)電壓的引入和沖擊。

二、光耦的使用

三、光耦主副邊電阻的選擇

假設(shè)我們現(xiàn)在設(shè)定，tlp521的電流是2ma，ctr(current transfer ratio)取50%，原邊是24V， 副邊 是3.3V，led壓降是1.5V，算一下限流電阻和上拉電阻的大?。?

R(led)=(24-1.5)/2=11.25K

取一個(gè)歸一化的電阻值，10K

那么，I(led)=(24-1.5)/10=2.25ma

Ic=2.25*0.5=1.125

Rc=(3.3-Vce)/1.12=2.9

Vce是三極管的飽和壓降，這里簡(jiǎn)化為0v;那么，還要考慮到充分的進(jìn)入飽和狀態(tài)，那么，可以取Rc為近視的2倍，也就是5.1K;

四、光耦電阻選擇

1、左邊光耦輸出的R13接幾伏，應(yīng)該是知道的，算出飽和時(shí)有多大電流。舉例：假如R13接到12V(注意，這個(gè)條件將影響到下面所有的計(jì)算結(jié)果)，光耦輸出飽和壓降忽略不計(jì)，算得電流 I=12V/3.3kΩ=3.6mA。

2、查看TLP521的手冊(cè)，可知該器件不挑檔次的話(huà)最小變換效率為50%，因此為保證光耦被 驅(qū)動(dòng)時(shí)飽和，右邊的輸入回路電流不得小于3.6mA/0.5=7.2mA。

3、查T(mén)LP521的手冊(cè)，該器件發(fā)光二極管的最大正向壓降是1.3V(10mA時(shí))，于是為保證 能以7.2mA以上的電流驅(qū)動(dòng)，R14+R17≦(3.3V-1.3V)/7.2mA=0.28kΩ。

4、考慮電源波動(dòng)和電阻精度的因素，實(shí)際R14+R17電阻取值建議為200Ω以下

光耦的分類(lèi)：

非線性光耦：4N系列，用來(lái)傳輸開(kāi)關(guān)信號(hào)

線性光耦：PC817-C系列可用來(lái)傳輸模擬信號(hào)，如精密線性光耦TIL300。高速線性光耦6N135/6N136、6N137/6N138

功率型：達(dá)林頓光耦4N30

應(yīng)用場(chǎng)合：傳輸隔離和開(kāi)關(guān)隔離電路。

五、使用光耦隔離需要考慮的問(wèn)題

① 光耦直接用于隔離傳輸模擬量時(shí)，要考慮光耦的非線性問(wèn)題;

② 光耦隔離傳輸數(shù)字量時(shí)，要考慮光耦的響應(yīng)速度問(wèn)題;根據(jù) 光耦導(dǎo)通延時(shí) tplh 和 光耦關(guān)斷 延時(shí) tphl來(lái)看是否滿(mǎn)足速率要求，傳輸速率《1/(tplh + tpll)

③ 如果輸出有功率要求的話(huà)，還得考慮光耦的功率接口設(shè)計(jì)問(wèn)題。

如果Vc/Rc=2mA， 那么三極管進(jìn)入了放大狀態(tài);功率型應(yīng)該處于線性放大區(qū) Ic=If*CTR。

如果Vc/Rc=1mA， 那么三極管基本上進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài);

如果Vc/Rc=0.5mA，那么三極管肯定進(jìn)入了飽和導(dǎo)通狀態(tài);此時(shí)用來(lái)傳遞開(kāi)關(guān)信號(hào)，此時(shí) Ic《If*CTR，若不滿(mǎn)足則Icc=If*CTR，。

開(kāi)關(guān)狀態(tài)的光耦，要保證電路正常工作的最大Ic/if《90%CTR.

電流傳輸比CTR：隨輸入電流If變化，隨其變化而變化，可看其曲線，從死區(qū)-線性區(qū)-飽和區(qū)。所以輸入電流要小于If，且在線性區(qū)。

可以這樣理解，輸入端電流決定輸出端電阻，但當(dāng)輸入超過(guò)5mA時(shí)輸出已經(jīng)達(dá)到飽和，所以設(shè)置輸入端電阻讓其電流小于5mA，輸出端帶負(fù)載能力一般為100mA左右。

以上便是此次小編帶來(lái)的“光耦”相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)光耦具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!