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华南微半导体光耦继电器的主要优势特点:
1.输入和输出端之间绝缘,其绝缘电阻一般都大于MΩ,耐压一般可超过1kV,有的甚至可以达到10kV以上。
2.由于光接收器只能接受光源的信息,反之不能,所以信号从光源单向传输到光接收器时不会出现反馈现象,其输出信号也不会影响输入端。
3.由于发光器件(砷化镓红外二极管)是阻抗电流驱动性器件,而噪音是一种高内阻微电流电压信号。因此光电耦合器件的共模抑制比很大,所以,光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音。
4.容易和逻辑电路配合。
5.响应速度快。光电耦合器件的时间常数通常在毫秒甚至微秒级。
6.无触点、寿命长、体积小、耐冲击。
华南微半导体---国产光耦厂家朱工:光耦在选型的过程中需要考虑些什么?
蔡工:需要考虑型号,产品封装,种类,批号,运转方式,工作物质,速度,光路径,输出形式等多方面应用因素。
2.
朱工:光耦继电器有哪些分类?
蔡工:1.三极管输出类型的光耦2.高速输出类型的光耦3.逻辑IC输出类型的光耦4.可控硅输出类型的光耦5.继电器输出类型的光耦光耦是由三部分组成,就是“光的发射、光的接收及信号放大。”所有的光耦,不管是光继电器还是光可控硅,第一和第二部分都是一样的,就是“光的发射、光的接收”,区别在哪里?区别在第三部分“信号放大”,第三部分做成类似可控硅特性的半导体,那这个光耦就是光可控硅,做个简单的晶体管,那就是常用的普通光耦,做个耐高压的类似MOS管特性的半导体,这就是光继电器。
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朱工:光耦的性能特点是什么?
蔡工:光电耦合的主要特点如下::①光信号单向传输,输出信号对输入端无反馈,可有效阻断电路或系统之间的电联系,但并不切断他们之间的信号传递。②隔离性能好,输入端与输出端之间完全实现了电隔离。③光信号不受电磁波干扰,工作稳定可靠。④光发射器件与光敏器件的光谱匹配十分理想,响应速度快,传输效能高,光电耦合器件的时间常数通常在微秒甚至毫微秒级。⑤抗共模干扰能力强,能很好地抑制干扰并消除噪音。⑥无触点,使用寿命长,体积小,耐冲击能力强。⑦易与逻辑电路连接。⑧工作温度范围宽,符合工业和军用温度标准。由于光电耦合器的输入端是发光器件,发光器件是阻抗电流驱动性器件,而噪音是一种高内阻微电流电压信号。因此光电耦合器件的共模抑制比很大,光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音。
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朱工:开关电源中常用什么光耦?
蔡工: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。
5.
朱工:光耦二极管输出和光耦晶体管输出有什么区别?
蔡工:二极管输出光电流很小,晶体管的基极是断开的,利用PN结的光敏特性,将接收到的光的变化转换为电流的变换,然后在基极输出,从而控制集电极电流。
光耦合器简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,由于它具有体积小、寿命长、无触点,抗干扰能力强,输出和输入之间绝缘,单向传输信号等优点,在数字电路上获得广泛的应用。
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朱工:如何区分光耦继电器和固态继电器更好呢?
蔡工:光耦继电器归于固态继电器,一般电磁继电器靠电流通过线圈使铁芯变成有磁性的磁铁吸合衔铁,从而使相关的触点动作控制负载的通断,而光耦继电器没有触点,其作业原理与光耦有点类似。其内部的发光二极管是用来向光电元件放射光线的,光电元件接受光线并控制输出场效应管导通或截止。
在输出导通的状态下当革除施加到光耦继电器输入端的电池时,输入端的发光二极管将间断发光,由于光电元件不再有光线的照射,光电元件的电压将下降,当从光电元件供给的电压初步下降时,通过控制电路导致场效应管上的电荷快速放电,继而使场效应管不再导通,负载被断开,灯泡不发光。这个进程中所消耗的时间称为复位时间。
在输出截止状态下,当电池通过限流电阻施加到光耦继电器的输入端时,输入端的发光二极管将发光,宣告的光照射到对面的光电元件,光电元件根据光的强度将其转换成相应的电压,一同控制电路向场效应管的栅极充电,当栅极的电压抵达场效应管的打开电压时,场效应管初步导通,灯泡发光。这个进程中消耗的时间则称为动作时间。
7.
朱工:光电耦合器有什么性能检测方法?
蔡工:(1)静态检测
由于光电耦合器中的发射管与接收管是互相独立的,因此可用万用表单独检测这两部分的好坏。检测可分三步进行
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第一步:利用R×(或R×1k)挡测量光发射二极管的正、反向电阻,检测其单向导电性。发光二极管具有一般二极管的单向导电的特性,即正向电阻小,反向电阻大。通常正向电阻为几百欧,反向电阻为几千欧或几十千欧。如果检测结果正、反向电阻非常接近,表明发光二极管性能欠佳或已损坏。检测时,要注意只能使用万用表的R×10、R×或R×1k挡,不能使用R×10k挡,因为发光二极管工作电压一般在1.5~2.3V,万用表R×10k挡电池电压为9~15V,会导致发光二极管击穿。
第二步:检测光接收管的集电结与发射结的正、反向电阻。将万用表量程开关拨在10×1k挡,黑表笔接c极,红表笔接e极,指针应微动;对调两表笔再测,指针应不动。也就是说,无论正、反向测量其阻值均应为无穷大,否则光敏三极管损坏。
第三步:用R×10k挡检测光发射管与光接收管之间的绝缘电阻。用万用表的R×10k挡检测其初、次级之间的绝缘电阻值,应测量两次(即两表笔对调一次)。光电隔离器初、次级绝缘电阻应为∞。上述发光二极管或光敏三极管只要有一个损坏,或者它们之间绝缘不良,则该只光电耦合器不能正常使用。
(2)产品性能测量
光电耦合器的发光二极管两输入端接入两节1.5V的电池,二极管正端接电池正极,负端接电池负极,R为限流电阻。用万用表R×1挡测光敏三极管正向电阻值,应为10~30Ω,反向电阻值为∞,说明光电耦合器性能良好。若所测数值远离上述值,则表明耦合器性能欠佳或损坏。
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运用上述方法检测不同型号的光电耦合器时因其引脚不同,发光二极管工作电压的接法也应有所不同。所以在检测时,应先根据其内部电路找出其输入与输出端的引脚,然后根据其发光二极管工作电压并串入相应的限流电阻R后,再测光敏三极管c、e极之间的正、反向电阻。