億光光耦器件與電路的關(guān)系
一、電路中為什么要使用億光光耦?
對(duì)于"電路中為什么要使用億光光耦?"這個(gè)問(wèn)題相信很多人都不懂,以下是超毅電子工程師的一些見(jiàn)解:電氣隔離的要求。A與B電路之間,要進(jìn)行信號(hào)的傳輸,但兩電路之間由于供電級(jí)別過(guò)于懸殊,一路為數(shù)百伏,另一路為僅為幾伏;兩種差異巨大的供電系統(tǒng),無(wú)法將電源共用;A電路與強(qiáng)電有聯(lián)系,人體接觸有觸電危險(xiǎn),需予以隔離。而B(niǎo)線路板為人體經(jīng)常接觸的部分,也不應(yīng)該將危險(xiǎn)高電壓混入到一起。兩者之間,既要完成信號(hào)傳輸,又必須進(jìn)行電氣隔離;
運(yùn)放電路等高阻抗型器件的采用,和電路對(duì)模擬的微弱的電壓信號(hào)的傳輸,使得對(duì)電路的抗干擾處理成為一件比較麻煩的事情——從各個(gè)途徑混入的噪聲干擾,有可能反客為主,將有用信號(hào)“淹沒(méi)”掉;
除了考慮人體接觸的安全,又必須考慮到電路器件的安全,當(dāng)光電耦合器件輸入側(cè)受到強(qiáng)電壓(場(chǎng))沖擊損壞時(shí),因光耦的隔離作用,輸出側(cè)電路卻能安全無(wú)恙。
以上四個(gè)方面的原因,促成了光耦器件的研制、開(kāi)發(fā)和實(shí)際應(yīng)用。億光光耦的基本作用,是將輸入、輸出側(cè)電路進(jìn)行有效的電氣上的隔離;能以光形式傳輸信號(hào);有較好的抗干擾效果;輸出側(cè)電路能在一定程度上得以避免強(qiáng)電壓的引入和沖擊。
二、億光光電耦合器件的一般屬性:
1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):輸入側(cè)一般采用發(fā)光二極管,輸出側(cè)采用光敏晶體管、集成電路等多種形式,對(duì)信號(hào)實(shí)施電-光-電的轉(zhuǎn)換與傳輸。
2、輸入、輸出側(cè)之間有光的傳輸,而無(wú)電的直接聯(lián)系。輸入信號(hào)的有無(wú)和強(qiáng)弱控制了發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度,而輸出側(cè)接受光信號(hào),據(jù)感光強(qiáng)度,輸出電壓或電流信號(hào)。
3、輸入、輸出側(cè)有較高的電氣隔離度,隔離電壓一般達(dá)2000V以上。能對(duì)交、直流信號(hào)進(jìn)行傳輸,輸出側(cè)有一定的電流輸出能力,有的可直接拖動(dòng)小型繼電器。特殊型光耦器件能對(duì)毫伏,甚至微伏級(jí)交、直流信號(hào)進(jìn)行線性傳輸。
4、因光耦的結(jié)構(gòu)特性,輸入、輸出側(cè)需要相互隔離的獨(dú)立供電電源,即需兩路無(wú)“共地”點(diǎn)的供電電源。下述一、二類光耦輸入側(cè)由信號(hào)電壓提供了輸入電流通路,但實(shí)質(zhì)上輸入信號(hào)回路,也是有一個(gè)供電支路的;而線性光耦,則輸入側(cè)與輸出側(cè)一樣,是直接接有兩種相隔離的供電電源的。
三、在變頻器電路中,經(jīng)常用到的光電耦合器件,有兩種類型:
1、一種為三極管型光電耦合器,如億光光耦EL816、億光光耦EL817等,常用于開(kāi)關(guān)電源電路的輸出電壓采樣和誤差電壓放大電路,也應(yīng)用于變頻器控制端子的數(shù)字信號(hào)輸入回路。結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,輸入側(cè)由一只發(fā)光二極管,輸出側(cè)由一只光敏三極管構(gòu)成,主要用于對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的隔離與傳輸;
2、第二種為集成電路型光電耦合器,如6N137、6N135等,輸入側(cè)發(fā)光管采用了延遲效應(yīng)低微的新型發(fā)光材料,輸出側(cè)為門(mén)電路和肖基特晶體管構(gòu)成,使工作性能大為提高。其頻率響應(yīng)速度比三極管型光電耦合器大為提高,在變頻器的故障檢測(cè)電路和開(kāi)關(guān)電源電路中也有應(yīng)用;
測(cè)量方法:
數(shù)字表二極管檔,測(cè)量輸入側(cè)正向壓降為1.2V,反向無(wú)窮大。輸出側(cè)正、反壓降或電阻值均接近無(wú)窮大;指針表的x10k電阻檔,測(cè)其1、2腳,有明顯的正、反電阻差異,正向電阻約為幾十kΩ,反向電阻無(wú)窮大;3、4腳正、反向電阻無(wú)窮大;
兩表測(cè)量法。用指針式萬(wàn)用表的x10k電阻檔(能提供15V 或9V、幾十μA的電流輸出),正向接通1、2腳(黑筆搭1腳),用另一表的電阻檔用x1k測(cè)量3、4腳的電阻值,當(dāng)1、2腳表筆接入時(shí),3、4腳之間呈現(xiàn)20kΩ左右的電阻值,脫開(kāi)1、2腳的表筆,3、4腳間電阻為無(wú)窮大。
可用一個(gè)直流電源串入電阻,將輸入電流限制在10mA以內(nèi)。輸入電路接通時(shí),3、4腳電阻為通路狀態(tài),輸入電路開(kāi)路時(shí),3、4腳電阻值無(wú)窮大。
測(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng):光耦器件的一側(cè)可能與“強(qiáng)電”有直接聯(lián)系,觸及會(huì)有觸電危險(xiǎn),建議維修過(guò)程中為機(jī)器提供隔離電源!
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