光耦的理解及应用技术文档经典

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1、光耦的理解及运用技术文档光搞合器（opticalcoupler,英文缩写为0C）亦称光电隔离器，简称光搞。光搞合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电一光一电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互

2、相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝緣能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。1、光耦的工作原理以一个简单的图（图.1）说明光耦的工作：原边输入信号Vin，施加到原边的发光二极管和Ri上产生光耦的输入电流If，If驱动发光二极管，使得副边的光敏三极管导通，回路VCC、RL产生lc，lc经过R

3、L产生Vout，达到传递信号的目的。原边副边直接的驱动关联是CTR（电流传输比），要满足lc彡lf*CTR。对于光耦开关和线性状态吋以类比为普通三极管的饱和放大两个状态比较项fl光耦三极管电路图IRO-HVIO—刖‘级电流If(=(Vin-l.6)/Ri)lb(=(Vin-0.6)/Ri)Ic彡CTR木If电流限制条件理解：If确定，光耦副边屯流通道大小确定，实际的Ic不能大于该通道理解：lb确定，=£极管副边电流通道大小确定，实际的Ic不能大于该通道狍和/开关状态当Rl阻值大时,Vcc/Rt

4、If光辋导通时，Vout'=0V当R：阻值大时，Vcc/Rl

5、ut大小直接与Vin成比例，一般用于反馈环路里面(1.6V是粗略估计，实际要按器件资料，后续1.6V同)。ParameterSymbolMin.Typ.Max.UnitsTestConditionsForwardVoltageVf—1.21.4VIp=20mA当Rl阻值小时，Vcc/Rl>CTR*If此时，光祸副边会提高光敏£极管的疔通压降，限制实际的Ic在电流通道内(Ic=CTR*If)o光耦导通时,Vout输出大小4Vin舍线性关系。当Rl阻值小时，Vcc/Rl>P*lb此时，三极管会提高管压降，限

6、制实际的Ic在屯流通道内(Ic=P*lb)。三极行导通时，Vout输出大小1jVin有线性关系。2、光耦的主要参数6N135光耦主要参数和选型•Insulation•绝缘耐压Viorm(VDE)IEC,VisoUL•SignalIsolation-共模抑制比CMR=V/ps@VCM•Gain-电流传输比CTR=(Iq/If)'100%•Speed-传输延时tpHl,，脉宽失真PWD=tpLHk•LEDDriveCurrent-LED驱动电流lF2.1、绝缘耐压绝緣耐压指光耦保护相关电路及自身免受高压导致

7、的物理损坏的能力。光耦的损坏可能由于系统内的高压(比如电机软电压)或者外来高压。光搞的耐压能力主要由输入输出IC间的绝缘材料和封装的方法决定。塑料光耦封装类别IsolationVoltage,V

8、So3750Vrms(ACfor1minute,R.H.=40-60%)图2.1.1HCPL-181绝缘耐压viso2500VRMS(AH<50%,Ta=25°C)(Note12)(t=1min.)CMh=输出髙电平时共模抑制比(VAjs)CMI=输出低电平时共模抑制比(V/us)l~lH^TRANSIENT^

9、TRANSIENT最人数裾率受到传输延时的限制图2.2.26N137绝缘耐压2.2、共模抑制比CMRCMTR指在每微妙光耦能允许的最大共模电压上升或下降率，这个参数在工业应用中至关重要，比如电机启动和制动的过程中都会带来极大的噪声。电压瞬变瞬变脉冲幅值=

10、VcM

11、1transientAvago光耦使川两项关键技术，去耦屏蔽膜和独特的封装设计，具有业界领先的CMR性能.2.3、传输延时输出■•传输延时，脉宽失真比和延时偏差InputSigna