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潮声科技 电子元器件第十九课:如何理解光电耦合器

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十九:如何理解光耦的线性关系
线性光耦是一种用于模拟信号隔离的光耦器件,和普通光耦一样,线性光耦真正隔离的是电流。线性光耦能够保护被测试对象和测试电路,并减小环境干扰对测试电路的影响。
线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的。这样,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。
普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性,在IF较小时的非线性失真尤为严重,因此它不适合传输模拟信号。线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度,特别是在传输小信号时,其交流电流传输比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很接近于直流电流传输比CTR值。因此,它适合传输模拟电压或电流信号,能使输出与输入之间呈线性关系。这是其重要特性。
光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。
线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦是PC817A—C系列。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦,有可能使振荡波形变坏,严重时出现寄生振荡,使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电,彩显,VCD,DCD等等,将在图像画面上产生干扰。同时电源带负载能力下降。在彩电,显示器等开关电源维修中如果光耦损坏,一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的,因为这4种光耦均属于非线性光耦。
由于信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,因此光耦具有抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高特点,广泛用于电气绝缘、电平转换、信号传输等场合。对于线性光耦,它适合传输模拟电压或电流信号,这样能使输出与输入之间呈线性关系,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。开关电源中常用的光耦是线性光耦,比如我们经常用的PC817,它的电流传输比CTR为80%~160%。TLP521等常用的六脚线性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。


1楼2022-03-11 11:23回复