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光耦的參數的理解(一)

2020/11/3 8:50:27

作者:東方佳訊-鄧莉莉

光耦是否可以近似看做成一個帶隔離功能的三級管呢?

槽型光耦也被工程技術人員稱作槽型光電開關或者對射式光電開關,也是以光為媒體,由發光體與受光體間的光路遮擋或由反射光的光亮變化為信號,檢測物體的位置、有無等的裝置。槽型光耦也是由一個紅外線發射管與一個紅外線接收管組合而成。它與接近開關同樣是無接觸式的,受檢測體的制約少,且檢測距離長,應用廣泛。

1 引言
光耦作為一個隔離器件已經得到廣泛應用,無處不在。一般大家在初次接觸到光耦時往往感到無從下手,不知設計對與錯,隨著遇到越來越多的問題,才會慢慢有所體會。
本文就三個方面對光耦做討論:光耦工作原理;光耦的CTR 概念;光耦的延時。本討論也有認識上的局限性,但希望能幫助到初次使用光耦的同事。

1 理解光耦

光耦是隔離傳輸器件,原邊給定信號,副邊回路就會輸出經過隔離的信號。對于光耦的隔離容易理解,此處不做討論。以一個簡單的圖(圖.1)說明光耦的工作:原邊輸入信號Vin,施加到原邊的發光二極管和Ri 上產生光耦的輸入電流If,If驅動發光二極管,使得副邊的光敏三極管導通,回路VCC、RL 產生Ic,Ic經過RL產生Vout,達到傳遞信號的目的。原邊副邊直接的驅動關聯是CTR(電流傳輸比),要滿足Ic≤If*CTR。
圖.1。

1.jpg

光耦一般會有兩個用途:線性光耦和邏輯光耦,如果理解?

工作在開關狀態的光耦副邊三極管飽和導通,管壓降<0.4V,Vout約等于Vcc(Vcc-0.4V左右),Vout 大小只受Vcc大小影響。此時Ic<If*CTR,此工作狀態用于傳遞邏輯開關信號。工作在線性狀態的光耦,Ic=If*CTR,副邊三極管壓降的大小等于Vcc-Ic*RL,Vout= Ic*RL=(Vin-1.6V)/Ri * CTR*RL,Vout 大小直接與Vin 成比例,一般用于反饋環路里面 (1.6V 是粗略估計,實際要按器件資料,后續1.6V同) 。

對于光耦開關和線性狀態可以類比為普通三極管的飽和放大兩個狀態。

2.jpg

所以通過分析實際的電路,除去隔離因素,用分析三極管的方法來分析光耦是一個很有效的方法。此方法對于后續分析光耦的CTR 參數,還有延遲參數都有助于理解。后面的我們通過下一篇來給大家介紹光耦的CTR參數。

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