光电耦合器是一种把红外光发射器件和红外光接管器件以及旗子暗记处理电路等封装在同一管座内的器件。当输入电旗子暗记加到输入端发光器件LED上,LED发光,光接管器件接管光旗子暗记并转换成电旗子暗记,然后将电旗子暗记直接输出,或者将电旗子暗记放大处理成标准数字电平输出,这样就实现了“电-光-电”的转换及传输,光是传输的媒介,因而输入端与输出端在电气上是绝缘的,也称为电隔离。
光电耦合器,是近几年景长起来的一种半导体光电器件,由于它具有体积小、寿命长、抗滋扰能力强、事情温度宽及无触点输入与输出在电气上完备隔离等特点,被广泛地运用在电子技能领域及工业自动掌握领域中,它可以代替继电器、变压器、斩波器等,而用于隔离电路、开关电路、数模转换、逻辑电路、过流保护、长线传输、高压掌握及电平匹配等。
光电耦合器电路图(一)
开关电路
对付开关电路,每每哀求掌握电路和开关电路之间要有很好的电隔离,这对付一样平常的电子开关来说是很难做到的,但采取光电耦合器就很随意马虎实现了。图中(a)所示电路便是用光电耦合器组成的大略开关电路。
在图中,当无脉冲旗子暗记输入时,三极管BG处于截止状态,发光二极管无电流流过不发光,则a、b两端电阻非常大,相称于开关“断开”。当输入端加有脉冲旗子暗记时,BG导通,发光二极管发光,则a、b两端电阻变得很小,相称于开关“接通”。故称无旗子暗记时开关不通,为常开状态。
图46—4中(b)所示电路则为“带闭”状态,由于无旗子暗记输入时,虽BG截止,但发光二极管有电流利过而发光,使a、b
图46-4
两端处于导通状态,相称于开关“接通”。当有旗子暗记输入时,BG导通,由于BG的集电结压降在0.3V以下,远小于发光二极管的正引导通电压,以是发光二极管无电流流过不发光,则a、b两端电阻极大,相称于开关“断开”,故称“常闭”式。
可见,开关a、b端在电路中不受电位高低的限定,但在利用中应知足a端电位为正,b端为负,并使Uab>3V为好,同时还应把稳Uab应小于光电三极管的BVceo。
依据图46—4的事理,光电耦合器可以组成如图46—5中(a)、(b)等多种形式。
图46-5
图中(a)为单刀双掷开关电路,个中外接二极管D的浸染,是担保输入正脉冲旗子暗记时“od”组接通,“ob”组关断。图中(b)为双刀双掷开关电路,无输入旗子暗记时,BG截止,“ob”与“od”组断开,“oa”与“oc”组接通;BG导通(即有旗子暗记输入时),“ob”与“od”组接通,而“oa”与“oc”组断开。它们适于自动掌握和遥控设备中利用。
光电耦合器电路图(二)
光耦合的可控硅开关电路
图46—6中(a)所示电路为光耦合器构成的可控硅开关电路。可控硅SCR的触发电压取自电阻R,其大小由通过光电三极管的电流决定,直接由输入电压掌握。该电路大略,掌握端与输出端有可靠的电隔离。
图46-6
图中(b)所示电路,为掌握负载为纯电阻(如白炽灯泡)的开关电路,图中R1的阻值由下式确定:R1=V/1.2A,1.2A为双向开关的额定电流。当主电网电压为220V时,V=/2·220=308V,则R1=308/1.2=250Ω.以是,可控硅SCR的规格应依R1的大小进行选择。
当开关电路的负载为感性负载(如电动机等),则由于流过感性负载(线圈)的电流与电压的相位不同,需增加相应元件,方能担保开关电路的正常事情,如图46-6所示。
光电耦合器电路图(三)
光耦组成高压稳压电路
电略如图5所示.驱动管需采取耐压较高的晶体管(图中驱动管为3DG27)。当输出电压增大时,V55
的偏压增加,B5中发光二极管的正向电流增大,使光敏管极间电压减小,调度管be结偏压降落而内阻增大,使输出电压降落,而保持输出电压的稳定.
光电耦合器电路图(四)
光耦组成的门厅照明灯自动掌握电路
电路如图6所示。A是四组仿照电子开关(S1~S4):S1,S2,S3并联(可增加驱动功率及抗滋扰能力)用于延时电路,当其接通电源后经R4,B6驱动双向可控硅VT,VT直接掌握门厅照明灯H;S4与外接光敏电阻Rl等构成环境光芒检测电路。当门关闭时,安装在门框上的常闭型干簧管KD受到门上磁铁浸染,其触点断开,S1,S2,S3处于数据开状态。晚间主人回家打开门,磁铁阔别KD,KD触点闭合。此时9V电源整流后经R1向C1充电,C1两端电压很快上升到9V,整流电压经S1,S2,S3和R4使B6内发光管发光从而触发双向可控硅导通,VT亦导通,H点亮,实现自动照明掌握浸染。房门关闭后,磁铁掌握KD,触点断开,9V电源停滞对C1充电,电路进入延时状态。C1开始对R3放电,经一段韶光延迟后,C1两端电压逐渐低落到S1,S2,S3的开启电压(1.5v)以下,S1,S2,S3规复断开状态,导致B6截止,VT亦截止,H熄来,实现延时关灯功能。
光电耦合器电路图(五)
光耦组成的开关电路
图1电路中,当输入旗子暗记ui为低电平时,晶体管V1处于截止状态,光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零,输出端Q11、Q12间的电阻很大,相称于开关“断开”;当ui为高电平时,v1导通,B1中发光二极管发光,Q11、Q12间的电阻变小,相称于开关“接通”.该电路因Ui为低电平时,开关不通,故为高电平导通状态.
同理,图2电路中,因无旗子暗记(Ui为低电平)时,开关导通,故为低电平导通状态.
光电耦合器电路图(六)
光耦组成隔离耦合电路
电路如图4所示.这是一个范例的互换耦合放大电路.适当选取发光回路限流电阻Rl,使B4的电流传输比为一常数,即可担保该电路的线性放大浸染。