光耦2
简介：大部分的光耦都是低速光耦最著名的当然是TLP521-1;PC817、814等也是经常使用的光耦；高速光耦最著名也最便宜的是6N137在通讯电路设计中，光耦是经常见到的；TLP521-1可以用到9600～19200；限流电阻是1K； ... 大部分的光耦都是低速光耦
最著名的当然是TLP521-1;PC817、814等也是经常使用的光耦；高速光耦最著名也最便宜的是6N137在通讯电路设计中，光耦是经常见到的；TLP521-1可以用到9600～19200；限流电阻是1K；上拉电阻是1K；
6N137可以到10M；但是6N137需要按照datasheet来接它的外部电路才能达到10M的速度；
6N137的内部和典型电路
6N137的内部结构
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6N137的测试电路
6N137的使用注意点：
1、高速光耦的驱动LED的电流要求比较大，LED的压降也比较大，在5V情况下，限流电阻我选择的是
680欧姆；
2、上拉电阻需要调整到1K或者更小才能达到10M的速度；（印象记忆中）
还有一种特殊的光耦，内部有2个发光管
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常见之高速光藕型号
常见之高速光藕型号[zt]
经查大量资料后，总结出目前市场上常见之高速光藕型号供大家选择：
100K bit/S:
6N138、6N139、PS8703
1M bit/S:
6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）
10M bit/S:
6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL
－2631（双路）
另外，台湾COSMO公司的KP7010在RL选值为300欧左右时，我根据其数据手册所载数值计算，速率可达100Kbit/S，且为6脚封装，比同级的6N138、6N139小巧，价格也较低。
CTR的定义
光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比(CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。光电晶体管集电极电流与VCE 有关，即集电极和发射极之间的电压MICROCOUPLER为高温应用提升功耗性能
MICROCOUPLER为高温应用提升功耗性能
飞兆半导体Muralitharan Samy、Krishnan Ramdass、Robert Krause
光耦合器是具有绝缘安全性及在输入和输出之间实现电气信号隔离功能的器件，其绝缘和噪声抑制特性来自于采用的机械结构和材料。
光耦合器由一个光源和一个由透明光导管围绕的感光检测器组成，并藏于环氧塑料封装内。光源是红外LED，用来将电流转换为光。感光检测器是一个硅光电二极管，作用是将光转换回电流，然后通过集成的晶体管被放大。光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比(CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。光电晶体管集电极电流与VCE有关，即集电极和发射极之间的电压。
额定工作温度高达100℃的设计的出现，使业界对热稳定性和低驱动电流的需求飚升。封装技术的进步也在推动光耦合器封装的发展。从DIP (双列直插式) 转至SOP (小型封装) 及MFP (微型扁平封装) 减小了占位面积，提升了光耦合器的热性能。体积的减小也有助于在工作温度范围内
增加热存储和稳定性。
飞兆半导体的Microcoupler (FODB100)是无铅表贴光耦合器，提供高达125℃的封装工作温度。随着工作温度的提升，电气性能和稳定性成为
重要的课题。面对这些挑战，新的LED材料被选用以便在规定的工作温度范围内提高CTR稳定性。AlGaAs (铝砷化稼) 红外发光二极管在一定温度范围内较GaAs (砷化稼) 红外发光二极管具有更好的稳定性。AlGaAs LED可于低电流(最低达500 A) 下工作。更小型的封装和更佳的Ired 材料使Microcoupler比传统的光耦合器封装在较高的工作温度范围内具有更加稳定的电气性能。
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图1功耗的计算图1所示为MFP封装与Microcoupler在工作温度范围内CTR性能的比较。Microcoupler在100℃时的标准化CTR下降率约为20％，而MFP封装则为50％。较小的热体积和较高效率的AlGaAs Ired材料是Microcoupler获得较佳CTR稳定性的原因。由于该产品在一定温度
范围内展现较高的稳定性，因此更易于在高温范围内进行设计。
根据图1的数据，当温度从0℃上升到100℃时，FODB100的CTR从+8％下降到20％。最小CTR（I_{F}=1mA)为100％。当工作10年后，CTR
一般会下降20％。现在，我们可以算出上述条件下最小的CTR：
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最小(CTR在100℃)=100%x0.80x0.80=64%
R_{1}=\frac{(V_{CC}-V_{F})}{I_{F}} →(1)
I_{F}=\frac{I_{CE}}{CTR} →(2)
首先确定所需的I_{CE}，然后可以确定I_{F}。从以上计算可知CTR为64％。假设所需I_{CE}为1mA。
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从公式2可得：I_{F}=\frac{1mA}{0.64}=1.56mA
从表2可知在100℃当V_{F}= 1.1 V时，V_{CC}= 5V；
功耗=(V_{F} I_{F})+(V_{CE} I_{CE})
(导通状态) =(1.1V 1.56mA)+(0.4V 1mA)=2.117mA
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根据图1的数据，当温度从0℃上升到100℃时，MFP封装的CTR从+9％下降到-50％。最小CTR (I_{F}=5mA)为100％。假设LED电流为(I_{F}=1mA)，CTR增益为100%，那么I_{CE}等于1mA。当工作10年后，CTR一般会下降20％。现在，我们可以算出上述条件下最小的CTR：
最小(CTR在100℃) =100%x0.50x0.80=40%
首先确定所需的I_{CE}，然后可以确定I_{F}。从以上计算可知CTR为40％。假设所需I_{CE}为1mA。
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从公式2可得：I_{F}=\frac{1mA}{0.4}=2.5mA
从表4可知在100℃当V_{F}= 1.15 V时，V_{CC}= 5V；
功耗=(V_{F} I_{F})+(V_{CE} I_{CE})
(导通状态) =(1.15V 2.5mA)+(0.4V 1mA)=3.28mA
热阻
表5列出了两种不同封装在同样电气特性下的热性能。封装密度和封装材料对于封装从结点到周围的散热能力有很大影响。由于Microcoupler 的
封装密度较小，因此具有比MFP封装更多的从裸片结点散热的路径。
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计算光耦合器裸片温度相对于周围温度的上升：
T_{J}=P_{DEVICE\phantom{8}POWER} _{JA}+T_{A}
Microcoupler
Tj (发射器) = 100.44℃
Tj (检测器) = 100.05℃
MFP
Tj (发射器) = 103.96℃
Tj (检测器) = 100.06℃
结论
在100℃的温度环境维持相同增益的前提下，Microcoupler的功耗比标准MFP封装低约35％。Microcoupler封装的高效率LED和较佳的热性能是在高温应用下获得低功耗的主因。这些优点为设计人员的高温应用提供了理想的低功耗解决方案。
可控硅型光耦
还有一种光耦是可控硅型光耦。
例如：moc3063、IL420；
它们的主要指标是负载能力；
例如：moc3063的负载能力是100mA；IL420是300mA；
上传IL420的pdf文档
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FEATURES
? High Input Sensitivity IFT=2 mA
? Blocking Voltage, 600 V
? 300 mA On-State Current
? High Static dv/dt 10,000 V/ms
? Inverse Parallel SCRs Provide Commutatingdv/dt >2K V/ms
? Very Low Leakage <10mA
? Isolation Test Voltage from Double
Molded
Package 5300 VAC
RMS
? Small 6-Pin DIP Package
? Underwriters Lab File #E52744
? VDE 0884 Available with Option 1
Maximum Ratings
Emitter
Reverse Voltage ................................................ 6 V
Forward Current ........................................... 60 mA
Surge Current..................................................2.5 A
Power Dissipation.......................................100 mW
Derate from 25°C ................................1.33 mW/°C
Thermal Resistance..................................750°C/W
Detector
Peak Off-State Voltage ...................................600 V
Peak Reverse Voltage ....................................600 V
RMS On-State Current.................................300 mA
Single Cycle Surge............................................ 3 A
Total Power Dissipation ..............................500 mW
Derate from 25°C ..................................6.6 mW/°C
Thermal Resistance...................................150°C/W
Package
Storage Temperature................... –55°C to +150°C
Operating Temperature ............... –55°C to +100°C
Lead Soldering Temperature.............. 260°C/5 sec.
Isolation Test Voltage.........................5300 VACRMS
DESCRIPTION
The IL420 consists of a GaAs IRLED optically coupled to a photosensitive non-zero crossing TRIAC network. The TRIAC consists of two inverse parallel connected monolithic SCRs. These three semiconductors are assembled in a six pin 0.3 inch dual in-line package, using high insulation double molded, over/under leadframe construction.
High input sensitivity is achieved by using an emitter follower phototransistor and a cascaded SCR predriver resulting in an LED trigger
current of less than 2 mA (DC).
The IL420 uses two discrete SCRs resulting in a commutating dV/dt of
greater than 10KV/ms. The use of a proprietary
dv/dt clamp
results in a
static dV/dt of greater than 10KV/ms. This clamp circuit has a MOSFET
that is enhanced when high dV/dt spikes occur between MT1 and MT2
of the TRIAC. When conducting, the FET clamps the base of the phototransistor,
disabling the first stage SCR predriver.
The 600 V blocking voltage permits control of off-line voltages up to 240
VAC, with a safety factor of more than two, and is sufficient for as much
as 380 VAC.
The IL420 isolates low-voltage logic from 120, 240, and 380 VAC lines to control resistive, inductive, or capacitive loads including motors, solenoids,
high current thyristors or TRIAC and relays.
Applications include solid-state relays, industrial controls, office equipment,
and consumer appliances.
可控硅型光耦
还有一种光耦是可控硅型光耦。
例如：moc3063、IL420；
它们的主要指标是负载能力；
例如：moc3063的负载能力是100mA；IL420是300mA；
光耦的部分型号
产品名称型号规格性能说明
光电耦合
4N25晶体管输出
4N25MC晶体管输出
4N26晶体管输出
4N27晶体管输出
4N28晶体管输出
4N29达林顿输出
4N30达林顿输出
4N31达林顿输出
4N32达林顿输出
4N33达林顿输出
4N33MC达林顿输出
4N35达林顿输出
4N36晶体管输出
4N37晶体管输出
4N38晶体管输出
4N39可控硅输出
6N135高速光耦晶体管输出
6N136高速光耦晶体管输出
6N137高速光耦晶体管输出
6N138达林顿输出
6N139达林顿输出
MOC3020可控硅驱动输出
MOC3021可控硅驱动输出
MOC3023可控硅驱动输出
MOC3030可控硅驱动输出
MOC3040过零触发可控硅输出
MOC3041过零触发可控硅输出
MOC3061过零触发可控硅输出
MOC3081过零触发可控硅输出
TLP521-1单光耦
TLP521-2双光耦
TLP521-4四光耦
TLP621四光耦
TIL113达林顿输出
TIL117TTL逻辑输出PC814单光耦
PC817单光耦
H11A2晶体管输出
H11D1高压晶体管输出H11G2电阻达林顿输出
几种常用的光耦反馈电路应用
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
在一般的隔离电源中，光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别，目前尚未见到比较深入的研究。而且在很多场合下，由于对光耦的工作原理理解不够深入，光耦接法混乱，往往导致电路不能正常工作。本研究将详细分析光耦工作原理，并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。 1 常见的几种连接方式及其工作原理 常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。 TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流If越大，光强越强，副边三极管的电流Ic越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则电路对运行参数的敏感度太强，不利于电路的稳定工作。 通常选择TL431结合TLP521进行反馈。这时，TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5 V的电压误差放大器，所以在其1脚与3脚之间，要接补偿网络。 常见的光耦反馈第1种接法，如图1所示。图中，Vo为输出电压，Vd为芯片的供电电压。com信号接芯片的误差放大器输出脚，或者把PWM 芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式，com信号则接到其对应的同相端引脚。注意左边的地为输出电压地，右边的地为芯片供电电压地，两者之间用光耦隔离。 图1所示接法的工作原理如下：当输出电压升高时，TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升，3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降，光耦TLP 521的原边电流If增大，光耦的另一端输出电流Ic增大，电阻R4上的电压降增大，com 引脚电压下降，占空比减小，输出电压减小；反之，当输出电压降低时，调节过程类似。 常见的第2种接法，如图2所示。与第1种接法不同的是，该接法中光耦的第4脚直接接到芯片的误差放大器输出端，而芯片内部的电压误差放大器必须接成同相端电位高于反相端电位的形式，利用运放的一种特性——当运放输出电流过大(超过运放电流输出能力)时，运放的输出电压值将下降，输出电流越大，输出电压下降越多。因此，采用这种接法的电路，一定要把PWM 芯片的误差放大器的两个输入引脚接到固定电位上，且必须是同向
光耦的工作原理 耦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—光—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缘能力和抗干扰能力。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。 光耦的优点 光耦合器的主要优点是：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，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。 光耦的种类 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4N2 5 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。 光耦的作用
中文摘要 本文主要通过光耦隔离放大电路，对光电耦合器4N25及放大电路和电压跟随器中的放大器件TL084的特性进行简要描述和分析。 光耦隔离放大电路主要由电压串联负反馈放大电路光电耦合器和电压跟随器三部分组成。其中光电耦合器是本次设计的关键。 光耦的工作原理包括：光的发射、光的接收及信号放大三个环节。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—光—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缘能力和抗干扰能力。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，光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。 在放大电路中采用电压串联负反馈电路，对输入的信号进行比例放大输出，并且由于采用负反馈，这样就可以使电路具有较好的恒压输出特性。在整个电路的输出端与电压更随器连接，以进一步使电路达到良好稳压输出效果。 关键词隔离放大器光耦电压放大电路电压跟随器
目录 课程设计任务书................................................................................................错误!未定义书签。隔离放大电路的设计........................................................................................错误!未定义书签。模拟电子技术课程设计成绩评定表............................................................错误!未定义书签。中文摘要..................................................................................................................................... I 目录. (1) 1.设计任务描述 (2) 1.1 设计题目: (2) 1.2 设计要求： (2) 1.2.1 设计目的： (2) 1.2.2 基本要求： (2) 1.2.3发挥部分： (2) 2.设计思路 (3) 3.基本框架 (4) 4.模块细节及各部分电路设计及参数计算 (5) 4.1方波信号输入 (5) 4．2电源提供电流进入光耦图 (6) 4.2.1 光偶的一些参数 (6) 4.2.2分析 (9) 4.2.3放大电路的选择及计算 (9) 4.2.4 光耦简图 (11) 4.2.5 CTR的计算 (11) R的计算 (11) 4.3 4 4.4 电压跟随器的设计图 (12) 4.5 方波仿真信号输出 (12) 4.6.注意的问题 (13) 5.电路元件清单 (14) 6.主要元器件介绍 (15) 6.1光耦数据单 (15) 6.2 TLO84的数据单 (17) 7.小结 (19) 8.参考文献 (21) 9.附录 (22)
光耦使用技巧 光电耦合器(简称光耦)，是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内，中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。光电耦合器可根据不同要求，由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器，其内部结构如图1 a所示。 光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递，输入与输出在电气上完全隔离，具有抗干扰性能强的特点。对于既包括弱电控制部分，又包括强电控制部分的工业应用测控系统，采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离，达到抗干扰目的。但是，使用光耦隔离需要考虑以下几个问题： ①光耦直接用于隔离传输模拟量时，要考虑光耦的非线性问题； ②光耦隔离传输数字量时，要考虑光耦的响应速度问题； ③如果输出有功率要求的话，还得考虑光耦的功率接口设计问题。 1 光电耦合器非线性的克服 光电耦合器的输入端是发光二极管，因此，它的输入特性可用发光二极管的伏安特性来表示，如图1b所示；输出端是光敏三极管，因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性，如图1c所示。由图可见，光电耦合器存在着非线性工作区域，直接用来传输模拟量时精度较差。 图1 光电耦合器结构及输入、输出特性 解决方法之一，利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器，T1和T2，以及2个射极跟随器A1和A2组成，如图2所示。如果T1和T2是同型号同批次的光电耦合器，可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的，即K1(I1)=K2 (I1)，则放大器的电压增益G=Uo/U1=I3R3/I2R2=(R3/R2)[K1(I1)/K2(I1)]=R3/R 2。由此可见，利用T1和T2电流传输特性的对称性，利用反馈原理，可以很好的补偿他们原来的非线性。
变频器常用光耦驱动PC923和PC929详解在变频器驱动芯片中，PC923与PC929算是比较常见的了。在知名品牌如台安变频器，安川变频器，富士变频器中都有使用到。两者可谓是黄金搭档。本文将对这两个驱动芯片的原理和应用进行详细的剖析！ 图2 配对应用的驱动IC：PC923（8引脚）、PC929（14引脚） PC923用于上三臂IGBT管的驱动，PC929则用于驱动下三臂IGBT管，同时承担对IGBT导通管压降的检测，对IBGT实施过流保护和输出OC报警信号的任务。PC929与普通驱动IC的不同，在于内部含有IGBT保护电路和OC信号输出电路，将驱动和保护集于一体。 PC923的相关参数：输入IF电流5∽20mA，电源电压15∽35V，输出峰值电流±0.4A，隔离电压5000V，开通/关断时间0.5μs。可直接驱动50A/1200V以下的IGBT模块。PC923的电路结构同TLP250等相近，但输出引脚不一样。5、8脚之间可接入限流电阻，限制输出电流以保护内部V1、V2三极管。常规应用，是将5、8脚短接，接入供电电源的正极。如果将输出侧引线改动一下，也可以与TLP520、3120等互为代换。它的上电检测方法也同于TLP250，在此不予赘述。 PC929的相关参数与PC923相接近，在电路结构上要复杂的多。1、2脚为内部发光二极管阴极，3脚为发光管阳极，1、3脚构成了信号输入端。4、5、6、7脚为空端子。输入信号经内部光电耦合器、放大器隔离处理后经接口电路输入到推挽式输出电路。 10、14脚为输出侧供电负极，13脚为输出侧供电正端，12脚为输出级供电端，一般应用中将13、12脚短接。11脚为驱动信号输出端，经栅极电阻接IGBT或后置功率放大电路。PC929的9脚为IGBT管压降信号检测脚，9、10脚经外电路并联于IGBT的C、E 极上。IGBT在额定电流下的正常管压降仅为3V左右。异常管压降的产生表明了IGBT运行在过流状态下。PC929的8脚为IGBT管子的OC（过载、过流、短路）信号输出脚，由外接光耦合器将故障信号返回给CPU。
光耦常用参数正向电流IF：在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流。 反向电流IR：在被测管两端加规定反向工作电压VR时，二极管中流过的电流。 反向击穿电压VBR：：被测管通过的反向电流IR为规定值时，在两极间所产生的电压降。 结电容CJ：在规定偏压下，被测管两端的电容值。 反向击穿电压V(BR)CEO：发光二极管开路，集电极电流IC为规定值，集电极与发射集间的电压降。 输出饱和压降VCE(sat)：发光二极管工作电流IF和集电极电流IC为规定值时，并保持 IC/IF≤CTRmin时（CTRmin在被测管技术条件中规定）集电极与发射极之间的电压降。反向截止电流ICEO：发光二极管开路，集电极至发射极间的电压为规定值时，流过集电极的电流为反向截止电流。 电流传输比CTR：输出管的工作电压为规定值时，输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比CTR。 脉冲上升时间tr、下降时间tf：光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流IFP 的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输出脉冲前沿幅度的10%到90%，所需时间为脉冲上升时间tr。从输出脉冲后沿幅度的90%到10%，所需时间为脉冲下降时间tf。传输延迟时间tPHL、tPLH：光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流IFP 的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输入脉冲前沿幅度的50%到输出脉冲电平下降到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPHL。从输入脉冲后沿幅度的50%到输出脉冲电平上升到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPLH。 入出间隔离电容CIO：光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。 入出间隔离电阻RIO：半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。 入出间隔离电压VIO：光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。 ---------------------------------------------------------------------------------------- 常用的器件。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。 常用的4N系列光耦属于非线性光耦 常用的线性光耦是PC817A—C系列。 非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。 线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。 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： TLP632 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
光耦 光耦全称是光耦合器，英文名字是：optical coupler，英文缩写为OC，亦称光电隔离器，简称光耦。 光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏(三极)管封装在一起。 发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，又有隔离干扰的作用。 只要光耦合器质量好，电路参数设计合理，一般故障少见。如果系统中出现异常，使输入、输出两侧的电位差超过光耦合器所能承受的电压，就会使之被击穿损坏。 光耦的参数都有哪些？是什么含义？ 1、CTR：电流传输比 2、Isolation Voltage：隔离电压 3、Collector-Emitter Voltage：集电极－发射极电压 CTR：发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值 隔离电压：发光管和光敏三极管的隔离电压的最小值 集电极－发射极电压：集电极－发射极之间的耐压值的最小值 光耦什么时候导通？什么时候截至？ ------------------------------------- 关于TLP521-1的光耦的导通的试验报告 要求： 3.5v～24v 认为是高电平，0v～1.5v认为是低电平 思路： 1、0v～1.5v认为是低电平，利用串接一个二极管1N4001的压降0.7V+光耦的LED的压降，吃掉1.4V 左右； 2、24V是最高电压，不能在最高电压的时候，光耦通过的电流太大；所以选用2K的电阻；光耦工作在大概10mA的电流，可以保证稳定可靠工作n年以上； 3、3.5V以上是高电平，为了尽快进入光敏三极管的饱和区，要把光耦的光敏三极管的上拉电阻加大；因此选用10K；同时要考虑到ctr最小为50％； 电路： 1、发光管端： 实验室电源（0～24V）->2K->1N4001->TLP521-1(1)->TLP521-1(2)-gnd1 2、光敏三极管： 实验室电源（DC5V）->10K->TLP521-1(4)->TLP521-1(3)-gnd2
光耦器件详解 一、电路中为什么要使用光耦器件？ 强电与弱电的隔离需求。A与B电路之间，要进行信号的传输，弱电控制强电，但两电路之间由于供电电压过于悬殊，一路高到数百伏，另一路为仅为几伏；两种差异巨大的供电系统，无法将电源共用，需要隔离； 当A电路与强电有联系，人体接触有触电危险，需予以隔离。而B线路板为人体经常接触的部分，也不应该将危险高电压混入到一起。两者之间，既要完成控制信号传输，就必须进行电气隔离； 除了考虑人体接触的安全，又必须考虑到电路中弱电压器件的安全，当光电耦合器件输入侧受到强电压（场）冲击损坏时，因光耦的隔离作用，控制输出电路却能安全无恙。 以上三个方面的原因，促成了光耦器件的研制、开发和实际应用。光耦的基本作用，是将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离；能以光形式传输信号；有较好的抗干扰效果；输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。 二、光电耦合器件的一般属性： 1、结构特点：输入侧一般采用发光二极管，输出侧采用光敏晶体管、集成电路等多种形式，对信号实施电-光-电的转换与传输。 2、输入、输出侧之间有光的传输，而无电的直接联系。输入信号的有无和强弱控制了发光二极管的发光强度，而输出侧接受光信号，据感光强度，输出电压或电流信号。 3、输入、输出侧有较高的电气隔离度，隔离电压一般达2000V以上。能对交、直流信号进行传输，输出侧有一定的电流输出能力，有的可直接拖动小型继电器。特殊型光耦器件能对毫伏，甚至微伏级交、直流信号进行线性传输。 4、因光耦的结构特性，输入、输出侧需要相互隔离的独立供电电源，即需两路无“共地”点的供电电源。下述一、二类光耦输入侧由信号电压提供了输入电流通路，但实质上输入信号回路，也是有一个供电支路的；而线性光耦，则输入侧与输出侧一样，是直接接有两种相隔离的供电电源的。 三、在变频器电路及驱动电路中，经常用到的光电耦合器件，有三种类型： 1、一种为三极管型光电耦合器，如PC816、PC817、4N35等，常用于开关电源电路的输出电压采样和误差电压放大电路，也应用于变频器控制端子的数字信号输入回路。结构最为简单，输入侧由一只发光二极管，输出侧由一只光敏三极管构成，主要用于对开关量信号的隔离与传输； 2、第二种为集成电路型光电耦合器，如6N137、HCPL2601等，输入侧发光管采用了延迟效应低微的新型发光材料，输出侧为门电路和肖基特晶体管构成，使工作性能大为提高。其频率响应速度比三极管型光电耦合器大为提高，在变频器的故障检测电路和开关电源电路中也有应用； 3、第三种为线性光电耦合器，如A7840。结构与性能与前两种光耦器件大有不同。在电路中主要用于对mV级微弱的模拟信号进行线性传输，在变频器电路中，往往用于输出电
标签：无标签 光耦使用技巧 光电耦合器(简称光耦)，是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内，中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。光电耦合器可根据不同要求，由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器，其内部结构如图1a所示。 光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递，输入与输出在电气上完全隔离，具有抗干扰性能强的特点。对于既包括弱电控制部分，又包括强电控制部分的工业应用测控系统，采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离，达到抗干扰目的。但是，使用光耦隔离需要考虑以下几个问题： ① 光耦直接用于隔离传输模拟量时，要考虑光耦的非线性问题； ② 光耦隔离传输数字量时，要考虑光耦的响应速度问题； ③ 如果输出有功率要求的话，还得考虑光耦的功率接口设计问题。 1 光电耦合器非线性的克服 光电耦合器的输入端是发光二极管，因此，它的输入特性可用发光二极管的伏安特性来表示，如图1b所示；输出端是光敏三极管，因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性，如图1c所示。由图可见，光电耦合器存在着非线性工作区域，直接用来传输模拟量时精度较差。 图1 光电耦合器结构及输入、输出特性 解决方法之一，利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器，T1和 T2，以及2个射极跟随器A1和A2组成，如图2所示。如果T1和T2是同型号同批次的光电耦合器，可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的，即 K1(I1)=K2(I1)，则放大器的电压增益 G=Uo/U1=I3R3/I2R2=(R3/R2)[K1(I1)/K2(I1)]=R3/R2。由此可见，利用T1和T2电流传输特性的对称性，利用反馈原理，可以很好的补偿他们原来的非线性。
光耦参数解释 1、正向工作电压V (forward voltage ) : V f是指在给定的工作电流下，LED本身的压降。常见的小功率LED通常以l f=10mA来测试正向工作电压，当然不同的LED，测试条件和测试结果也会不一样。 2、正向电流I f：在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流。 3、反向工作电压 V r (reverse voltage :是指原边发光二极管所能承受的最大反向电 压，超过此反向电压，可能会损坏LED。而一般光耦中，这个参数只有5V左右，在存在反压或振荡的条件下使用时，要特别注意不要超过反向电压。如，在使用交流脉冲驱动LED 时，需要增加保护电路。 4、反向电流l r:在被测管两端加规定反向工作电压V r时，二极管中流过的电流。 5、反向击穿电压V br ::被测管通过的反向电流I r为规定值时，在两极间所产生的电压降。 6、结电容C j :在规定偏压下，被测管两端的电容值。 7、电流传输比CTR(current transfer ratio ):指在直流工作条件下，光耦的输出电流与输入电流之间的比值。光耦的CTR类似于三极管的电流放大倍数，是光耦的一个极为重要的参数，它取决于光耦的输入电流和输出电流值及电耦的电源电压值，这几个参数共同决定了光耦工 作在放大状态还是开关状态，其计算方法与三极管工作状态计算方法类似。若输入电流、输出电流、电流传输比设计搭配不合理，可能导致电路不能工作在预想的工作状态。
8、集电极电流l c (collector current):如上图，光敏三极管集电极所流过的电流，通常表示其最大值。 9、输出饱和压降VCE(sat):发光二极管工作电流IF和集电极电流IC为规定值时，并保持IC/IF < CTRminH^( CTRmin在被测管技术条件中规定)集电极与发射极之间的电压降。 10、反向击穿电压V ( BR)ce。：发光二极管开路，集电极电流I c为规定值，集电极与发射集间的电压降。 11、反向截止电流I ce。：发光二极管开路，集电极至发射极间的电压为规定值时，流过集电极的电流为反向截止电流。 12、C-E饱和电压V ce(C-E saturation voltage ):光敏三极管的集电极-发射极饱和压降。 13、入出间隔离电容C io :光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。 14、入出间隔离电阻:半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。 15、入出间隔离电压Vg :光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值 16、传输延迟时间T PHL、T PLH :光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流I FP 的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输入脉冲前沿幅度的50%到输出脉冲电平下 降到1.5V时所需时间为传输延迟时间T p HL。从输入脉冲后沿幅度的50%到输出脉冲电平上 升到1.5V时所需时间为传输延迟时间T PLH。 17、上升时间Tr (Rise Time)&下降时间T f (Fall Time)，其定义与典型测试方法如下图所示，它们反映了工作在开关状态的光耦，其开关速度情况。 T￡ST CJHCUIT WAVE FORWS AJiusl I F tit pfodux I C- Z A
TLP521-4四路光耦合 一、简介 TLP521是可控制的光电藕合器件，光电耦合器广泛作用在电脑终端机，可控硅系统设备，测量仪器，影印机，自动售票，家用电器， 如风扇，加热器等电路之间的信号传输，使之前端与负载完全隔离， 目的在于增加安全性，减小电路干扰，减化电路设计。 东芝TLP521－1，－2和－4组成的砷化镓红外发光二极管耦合 到光三极管。 二、引脚图 T LP521－2提供两个孤立的光耦8引脚塑料封装，而TLP521－4提供4个孤立的光耦中16引脚 三、原理分析 1脚：正极 2脚：负极 3脚：发射极 4脚：集电极 一般系统中如上图图进行光耦设计（只标明一组，其余组均按此 设计）。
光耦的输入端是一个发光二极管，加电阻是为了限制电流，不加电阻容易烧毁。加二极管（IN4148）主要为了保护光耦。 四、输入输出介绍 左图为上拉电阻，此时光敏三极管构成反相放大器，即当无输入信号时，发光二极管截止，其因无电流流过不发光，故使光敏三极管因无无光照而截止，即其集电极电流Ic=0，集电极输出TD5=VCC - Ic*R2=VCC- 0*R5=VCC，此时输出TD5为高电平（VCC）。当有输入信号时，发光二极管因流有足够电流而发光，此时光敏三极管因有光照照而饱和导通，其R2的电压降VR5=VCC，故使其集电极对地电压=0V，此时输出TD5为低电平（≈0V）。 右图为下拉电阻，即：光敏三极管的集电极接VCC，而发射极接电阻R2，R2下端接地，即构成射极跟随器形式，由发射机输出。此时输出相位与上1、2相反，即：当无输入信号时，发光二极管截止，其因无电流流过不发光，故使光敏三极管因无无光照而截止，即其发射极电流Ie=0，故发射极对地输出电压=0V。当有输入信号时，发光
用两个万用表就可以测了。光电耦合器由发光二极管和受光三极管封装组成。如光电耦合器４Ｎ２５，采用ＤＩＰ－６封装，共六个引脚，①、②脚分别为阳、阴极，③脚为空脚，④、⑤、⑥脚分别为三极管的ｅ、ｃ、ｂ极。 以往用万用表测光耦时，只分别检测判断发光二极管和受光三极管的好坏，对光耦的传输性能未进行判断。这里以光耦４Ｎ２５为例，介绍一种测量光耦传输特性的方法。 １．判断发光二极管好坏与极性：用万用表Ｒ×１ｋ挡测量二极管的正、负向电阻，正向电阻一般为几千欧到几十千欧，反向电阻一般应为∞。测得电阻小的那次，红笔接的是二极管的负极。 ２．判断受光三极管的好坏与放大倍数：将万用表开关从电阻挡拨至三极管ｈＦＥ挡，使用ＮＰＮ型插座，将Ｅ孔连接④脚发射极，Ｃ孔连接⑤脚集电极，Ｂ孔连接⑥脚基极，显示值即为三极管的电流放大倍数。一般通用型光耦ｈＦＥ值为一百至几百，若显示值为零或溢出为∞，则表明三极管短路或开路，已损坏。 ３．光耦传输特性的测量：测试具体接线见下图，将数字万用表开关拨至二极管挡位，黑笔接发射极，红笔接集电极，⑥脚基极悬空。这时，表内基准电压２．８Ｖ经表内二极管挡的测量电路，加到三极管的ｃ、ｅ结之间。但由于输入二极管端无光电信号而不导通，液晶显示器显示溢出符号。当输入端②脚插入Ｅ孔，①脚插入Ｃ孔的ＮＰＮ插座时，表内基准电源２．８Ｖ经表内三极管ｈＦＥ挡的测量电路，使发光二极管发光，受光三极管因光照而导通，显示值由溢出符号瞬间变到１８８的示值。当断开①脚阳极与Ｃ孔的插接时，显示值瞬间从１８８示值又回到溢出符号。不同的光耦，传输特性与效率也不相同，可选择示值稍小、显示值稳定不跳动的光耦应用。 由于表内多使用９Ｖ叠层电池，故给输入端二极管加电的时间不能过长，以免降低电池的使用寿命及测量精度，可采用断续接触法测量。 817是常用的线性光藕，在各种要求比较精密的功能电路中常常被当作耦合器件，具有上下级电路完全隔离的作用，相互不产生影响。 当输入端加电信号时，发光器发出光线，照射在受光器上，受光器接受光线后导通，产生光电流从输出端输出，从而实现了“电-光-电”的转换。普通光电耦合器只能传输数字信号（开关信号），不适合传输模拟信号。线性光电耦合器是一种新型的光电隔离器件，能够传输连续变化的模拟电压或电流信号，这样随着输入信号的强弱变化会产生相应的光信号，从而使光敏晶体管的导通程度也不同，输出的电压或电流也随之不同,817光电耦合器不但可以起到反馈作用还可以起到隔离作用。 主要范围 开关电源、适配器、充电器、UPS、DVD、空调及其它家用电器等产品. 技术资料: 小知识: 一、光电耦合器的种类较多,但在家电电路中,常见的只有4种结构: 1.第一类,为发光二极管与光电晶体管封装的光电耦合器,结构为双列直插4引脚塑封,内部电路见表一,主要用于开关电源电路中。 2.第二类,为发光二极管与光电晶体管封装的光电耦合器,主要区别引脚结构不同,结构为双列直插6引脚塑封,内部电路见表一,也用于开关电源电路中。 3.第三类,为发光二极管与光电晶体管(附基极端子)封装的光电耦合器,结构为双列直插6引脚塑封,内部电路见表一,主要用于A V转换音频电路中。 4.第四类,为发光二极管与光电二极管加晶体管(附基极端子)封装的光电耦合器,结构为双列直插6引脚塑封,内部电路见表一,主要用于A V转换视频电路中。 类别型号 第一类 PC817 PC818 PC810 PC812 PC502 LTV817 TLP521-1 TLP621-1 ON3111 OC617 PS2401-1 GIC5102 第二类 TLP632 TLP532 TLP519 TLP509 PC504 PC614 PC714 PS208B PS2009B PS2018 PS2019
常见光耦电路 光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强．无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，因而在各种电子设备上得到广泛的应用．光电耦合器可用于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中．下面介绍最常见的应用电路． 1.组成开关电路 图1电路中，当输入信号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，相当于开关“断开”；当ui为高电平时，v1导通，B1中发光二极管发光，Q11、Q1 2间的电阻变小，相当于开关“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，因无信号(Ui为低电平)时，开关导通，故为低电平导通状态．
2．组成逻辑电路 图3电路为“与门”逻辑电路。其逻辑表达式为P=A．B.图中两只光敏管串联，只有当输入逻辑电平A=1、B=1时，输出P=1．同理，还可以组成“或门”、“与非门”、“或非门”等逻辑电路． 3．组成隔离耦合电路 电路如图4所示．这是一个典型的交流耦合放大电路．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，即可保证该电路的线性放大作用。 4．组成高压稳压电路
电路如图5所示．驱动管需采用耐压较高的晶体管(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，调整管be结偏压降低而内阻增大，使输出电压降低，而保持输出电压的稳定． 5.组成门厅照明灯自动控制电路 电路如图6所示。A是四组模拟电子开关（S1~S4）：S1，S2，S3并联（可增加驱动功率及抗干扰能力）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直接控制门厅照明灯H；S4与外接光敏电阻Rl等构成环境光线检测电路。当门关闭时，安装在门框上的常闭型干簧管KD受到门上磁铁作用，其触点断开，S1，S2，S3处于数据
光电耦合器(光耦)参数及资料市场常见光耦内部图：
光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。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。 常用的4N系列光耦属于非线性光耦 常用的线性光耦是PC817A—C系列。 非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。 线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。 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：TLP632 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。 以下是目前市场上常见的高速光藕型号：
100K bit/S: 6N138、6N139、PS8703 1M bit/S: 6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路） 10M bit/S: 6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL－2631（双路） 光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比 (CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。光电晶体管集电极电流与VCE有关，即集电极和发射极之间的电压。 可控硅型光耦 还有一种光耦是可控硅型光耦。 例如：moc3063、IL420； 它们的主要指标是负载能力； 例如：moc3063的负载能力是100mA；IL420是300mA； 光耦的部分型号 型号规格性能说明 4N25 晶体管输出 4N25MC 晶体管输出 4N26 晶体管输出 4N27 晶体管输出 4N28 晶体管输出 4N29 达林顿输出 4N30 达林顿输出 4N31 达林顿输出 4N32 达林顿输出 4N33 达林顿输出 4N33MC 达林顿输出 4N35 达林顿输出 4N36 晶体管输出 4N37 晶体管输出 4N38 晶体管输出 4N39 可控硅输出 6N135 高速光耦晶体管输出 6N136 高速光耦晶体管输出 6N137 高速光耦晶体管输出 6N138 达林顿输出 6N139 达林顿输出 MOC3020 可控硅驱动输出
电源内部电子元件详解（图解） 来源：本站整理作者：秩名2012年05月13日 11:07 5 分享 订阅 [导读]Dilingling，在下今天又要开新课了。继上一次的电源工作原理图解之后，我们今天再来一篇电源元件的图解，强化大家理论知识与实际应用的结合。 关键词：电子元件电源 不要被外观蒙蔽它们都是电容哦 Dilingling，在下今天又要开新课了。继上一次的电源工作原理图解之后，我们今天再来一篇电源元件的图解，强化大家理论知识与实际应用的结合。 通过上一篇电源工作原理图解的反馈，我们得知很多看官不能把原理对应到电源身上，于是在下再用一组图解来讲解电源的内部结构和它的组成元件。
在这里，需要提醒大家注意的是，在很多图解文章中我们都能够看到一些图注，而我们实际应用中不能以偏概全，对应文章中的图片找一模一样的电子元件，因为相同的电子元件在不同的电源之中，外观是经常不一样的。
这两个都是电容哦 就拿上面的这张图来说，同样是电容，外观就截然不同，而且这还是出现在同一个电源里面。其实这也是常见的事情，就拿滤波电容来说，每个电源之中都有很多个滤波电容，一次侧有，二次侧也有，他们的外观常常不一样，但是它们都叫做滤波电容。 先看外观可以认识很多标识 接下来我们就按照从外到里、从进到出的顺序来图解电源的内部结构和各个电子元件的名称。大家一起来看图说话。 电源风扇 电源风扇尺寸，目前主流的是12cm和14cm的，另外还有8cm和10cm的风扇的电源。需要注意的是这些都是指风扇的直径。
电源铭牌 目前市场上的电源铭牌多种多样，没有统一标准，最常见的是用两路标识出+12V输出的格式，而我们上面看到是一个与众不同的标注一路的电源铭牌。 80PLUS认证标识
光耦选型手册 光耦简介： 光耦合器（opticalcoupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器或光电耦合器，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。 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—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。 光耦的分类： （1）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。 （2）常用的分类还有： 按速度分，可分为低速光电耦合器（光敏三极管、光电池等输出型）和高速光电耦合器（光敏二极管带信号处理电路或者光敏集成电路输出型）。 按通道分，可分为单通道，双通道和多通道光电耦合器。 按隔离特性分，可分为普通隔离光电耦合器（一般光学胶灌封低于5000V，空封低于2000V）和高压隔离光电耦合器（可分为10kV，20kV，30kV等）。 按输出形式分，可分为： a、光敏器件输出型，其中包括光敏二极管输出型，光敏三极管输出型，光电池输出型，光可控硅输出型等。 b、NPN三极管输出型，其中包括交流输入型，直流输入型，互补输出型等。 c、达林顿三极管输出型，其中包括交流输入型，直流输入型。 d、逻辑门电路输出型，其中包括门电路输出型，施密特触发输出型，三态门电路输出型等。 e、低导通输出型（输出低电平毫伏数量级）。 f、光开关输出型（导通电阻小于10Ω）。 g、功率输出型（IGBT/MOSFET等输出）。 光耦的结构特点： （1）光电耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而干扰源的阻抗较大，通常为105～106Ω。据分压原理可知，即使干扰电压的幅度较大，但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小，只能形成很微弱的电流，由于没有足够的能量而不能使二极体发光，从而被抑制掉了。 （2）光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系，也没有共地；之间的分布电容极小，而绝缘电阻又很大，因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去，避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。 （3）光电耦合器可起到很好的安全保障作用，即使当外部设备出现故障，甚至输入信号线短接时，也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。 （4）光电耦合器的回应速度极快，其回应延迟时间只有10μs左右，适于对回应速度要求很高的场合。
本文采摘于：https://www.doczj.com/doc/5518021491.html,/Article/155_1.html 高速光耦器件详解 光电耦合器(简称光耦)是开关电源电路中常用的器件。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。 常用的4N系列光耦属于非线性光耦 常用的线性光耦是EL817A—C系列。 非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。 线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。 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EL817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 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。 以下是目前市场上常见的高速光藕型号： 100K bit/S: 6N138、6N139、PS8703 1M bit/S: 6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530(双路)、HCPL-2531(双路) 10M bit/S:
光电耦合器的简易测试方法和使用常识 简易测试方法 由于光电耦合器的组成方式不尽相同，所以在检测时应针对不同的结构特点，采取不同的检测方法。例如，在检测普通光电耦合器的输入端时，一般均参照红外发光二极管的检测方法进行。对于光敏三极管输出型的光电耦合器，检测输出端时应参照光敏三极管的检测方法进行。 1.万用表检测法。 这里以MF50型指针式万用表和4脚PC817型光电耦合器为例，说明具体检测方法：首先，按照图1（a）所示，将指针式万用表置于“R×100”（或“R×1k”）电阻挡，红、黑表笔分别接光电耦合器输入端发光二极管的两个引脚。如果有一次表针指数为无穷大，但红、黑表笔互换后有几千至十几千欧姆的电阻值，则此时黑表笔所接的引脚即为发光二极管的正极，红表笔所接的引脚为发光二极管的负极。 然后，按照图1（b）所示，在光电耦合器输入端接入正向电压，将指针式万用表仍然置于“R×100”电阻挡，红、黑表笔分别接光电耦合器输出端的两个引脚。如果有一次表针指数为无穷大（或电阻值较大），但红、黑表笔互换后却有很小的电阻值（＜100Ω），则此时黑表笔所接的引脚即为内部NPN型光敏三极管的集电极c、红表笔所接的引脚为发射极e。当切断输入端正向电压时，光敏三极管应截止，万用表指数应为无穷大。这样，不仅确定了4脚光电耦合器 PC817的引脚排列，而且还检测出它的光传输特性正常。如果检测时万用表指针始终不摆动，则说明光电耦合器已损坏。
需要说明的是：光电耦合器中常用红外发光二极管的正向导通电压较普通发光二极管要低，一般在1.3V以下，所以可以用指针式万用表的“R×100”电阻挡直接测量，并且图 1（b）中的电池G电压取1.5V（用1节5号电池）即可。还可用图1（a）所示的万用表接线直接取代图1（b）所示的输入端所接正向电压（即电阻器R和电池G），使测量更方便，只不过需要增加一块万用表。 至于多通道光电耦合器的检测，应首先将所有发光二极管的管脚判别出来，然后再确定对应的光敏三极管的管脚。对于在线路的光电耦合器，最好的检测方法是“比较法”，即拆下怀疑有问题的光电耦合器，用万用表测量其内部二极管、三极管的正向和反向电阻值，并与好的同型号光电耦合器对应脚的测量值进行比较，若阻值相差较大，则说明被测光电耦合器已损坏。 2.鉴别器检测法。 笔者多年前曾根据光电耦合器的原理，设计制作了一个能够快速判断光电耦合器好坏的小巧鉴别器，其电路如图2所示。当将光电耦合器的输入、输出引脚分清极性后正确插入鉴别器的4个相应插孔内时，如果发光二极管VD1、VD2同步闪烁发光，则证明光电耦合器完好。如果VD1不闪烁发光，则说明光电耦合器内部发光管已开路；如果VD1闪烁发光，