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光耦隔离器

光耦隔离器
光耦隔离器

光电隔离器

2009-02-11 20:44:42| 分类:默认分类| 标签:|字号大中小订阅

光耦的定义耦合器(optical coupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器,简称光耦,是开关电

源电路中常用的器件。

光耦的作用

由于光耦种类繁多,结构独特,优点突出,因而其应用十分广泛,主要应用以下场合:

(1) 在逻辑电路上的应用

光电耦合器可以构成各种逻辑电路,由于光电耦合器的抗干扰性能和隔离性能比晶体管好,因

此,由它构成的逻辑电路更可靠。

(2) 作为固体开关应用

在开关电路中,往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离,对于一般的电子开关来说是

很难做到的,但用光电耦合器却很容易实现。

(3) 在触发电路上的应用

将光电耦合器用于双稳态输出电路,由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路,可有效

地解决输出与负载隔离地问题。

(4) 在脉冲放大电路中的应用

光电耦合器应用于数字电路,可以将脉冲信号进行放大。

(5) 在线性电路上的应用

线性光电耦合器应用于线性电路中,具有较高地线性度以及优良地电隔离性能。

(6) 特殊场合的应用

光电耦合器还可应用于高压控制,取代变压器,代替触点继电器以及用于A/D电路等多种场合。

线性光耦合器的选取原则

在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数,选取原则如下:

①光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%~200%。这是因为当CTR<50%时,光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF>5.0mA),才能正常控制单片开关电源IC的占空比,这会增大光耦的功耗。若CTR>200%,在启动电路或者当负载发生突变时,有可能将单片开关电源误触发,影响正

常输出。

②推荐采用线性光耦合器,其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。

③由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N××系列(如4N25 、4N26、4N35)光耦合器,目前在国内应用地十分普遍。鉴于此类光耦合器呈现开关特性,其线性度差,适宜传输数字信

号(高、低电平),因此不推荐用在开关电源中。

3 线性光耦合器应用举例

多路输出式电源变换器电路如图3所示。其输入电压为36V到90V的准方波电压,三路输出分别为:UO1=+5V(2A),UO2=+15V(0.17A),UO3=-15V(0.17A)。现将UO1定为主输出,其电压调整率SV=±0.4%;UO2和UO3为辅输出,总电源效率可达75%~80%。电路中采用一片TOP104Y型三端单片开关电源集成电路。主输出绕组电压经过VD2、C2、L1和C3整流滤波后,得到+5V电压。VD2采用MBR735型35V/7.5A肖特基二极管。两个辅输出绕组及输出电路完全呈对称结构。因为±15V输出电流较小,故整流管VD4和VD5均采用UF4002型100V/1A的超快恢复二极管。由线性光耦CNY17-2和可调式精密并联稳压器TL431C构成光耦反馈式精密开关电源,可以对+5V电压进行精密调整。反馈绕组电压通过VD3、C4整流滤波后,得到12V反馈电压。由P6KE120型瞬态电压抑制器和UF4002型超快恢复二极管构成的漏极钳位保护电路,能吸收由高频变压器漏感形成的尖峰电压,保护芯片内部的功率

场效应管MOSFET不受损坏。

外部误差放大器由TL431C组成。当+5V输出电压升高时,经R3、R4分压后得到的取样电压,就与TL431C中的2.5V带隙基准电压进行比较,使其阴极电位降低,LED的工作电流IF增大,再通过线性光耦IC2(CNY17-2)使控制端电流IC增大,TOP104Y的输出占空比减小,使UO1维持不变,达到稳压目的。+5V稳压值UO1则由TL431C、光耦中的LED正向压降来设定。R1是LED的限流电阻。误差放大器的频率响应由C5、R2 和C6来决定。C5的作用有三个:滤除控制端上的尖峰电压;决定自动

重启动频率;与R2一起对控制回路进行补偿。

光耦输入端可以看到有时候并联了一个电阻是一个电流泻放电阻,主要是给弱电流信号一个通路,

避免流过光耦的发光二极管导致误导通

还有一个作用是与限流电阻分压

同时它与并联在光耦输入端电容,响应速度不高时候同时使用。

假设光耦LED导通电压是1.5V,datasheet上给出的光耦关闭时候最小流通电流是300uA。那么这个电阻就这样取:R=1.5/0.3k=5k,也就是最大是5kohm,当饶小一些抗干扰性能强一些。下限根据输入电流计算,电阻分流不至于让光耦工作不稳定就可以了

光电隔离电子电路图大全

光电隔离电子电路图全集 一.MSD1型湿敏原件空气翁度测量仪电路图 二.光电隔离器应用电路图 光电隔离器可以组成多种多样的应用电路。如组成光电隔离电路,长传输线隔离器,TTL电路驱动器,CMOS 电路驱动器,脉冲放大器等。目前,在A/D模拟转换开关,光斩波器,交流、直流固态继电器等方面也有广泛应用。光电隔离器的输入部分为红外发光二极管,可以采用TTL或CMOS数字电路驱动。 在图a,输出电压Vo受TTL电路反相器的控制,当反相器的控制输入信号为低电平时,信号反相使输出为高电平,红外发光二极管截止,光敏三极管不导通,Vo输出为高电平。反之Vo输出为低电平。从而实现TTL电路控制信号的隔离、传输和驱动作用。 图2为CMOS门电路通过光电隔离器为中间传输媒介,驱动电磁继电器的应用实例。当CMOS反相器的输出控制信号为高电平时.其输出信号为低电平,Q晶体管截止,红外发光二极管不导通,光电隔离器中的输出达林顿管截止,继电器控制绕组J处于释放状态。反之继电器的控制绕组J吸合,继电器的触点可完成规定的控制动作,从而实现CMOS门电路对电磁继电器控制电路的隔离和驱动。

选用输出部分为达林顿晶体管的光电隔离器,可以显著提高晶体管的电流放大系数,从而提高光电耦合部分的电流传输比CTR。这样,输入部分的红外发光二极管只需较小的正向导通电流If,就可以输出较大的负载电流,以驱动继电器、电机、灯泡等负载形式。 达林顿晶体管输出形式的光电隔离器,其电流传输比CTR可达5000%,即Ic=5000×If ,适用于负载较大的应用场合。在采用光电隔离器驱动电磁继电器的控制绕组时,应在控制绕组两侧反向并联二极管D,以抑制吸动时瞬恋反电动势的作用,从而保护继电器产品。 · [图文] 多敏固态控制器光电输入的电路应用原理 · [图文] 线性光藕隔离放大器电路 · [图文] 采用光隔离器的电码实验操作振荡器 · [图文] AD7414/AD7415 数字输出温度传感器 · [图文] 加外部缓冲器的远程测温电路 · [图文] 具有整形作用的光耦隔离电路 · [图文] 带PNP三极管电流放大的光耦隔离电路 · [图文] 普通光耦隔离电路 · [图文] PARCOR方式语音合成电路图 · [图文] ADM方式语音合成电路图 · [图文] 用CMOS逻辑门控制AD590电路图 · [图文] 灵敏度可调节的光电继电路图 · [图文] 光敏吸合式继电路图 · [图文] 光敏晶体管施密特电路图 · [图文] 光敏晶体管及光照吸合式继电器电路图 · [图文] 光敏晶体管光敏电桥电路图 · [图文] 光敏晶体管电感桥电路图 · [图文] 光敏吸合式继电路图 · [图文] 光控玩具汽车向前停车电路图 · [图文] 光控施密特触发电路图 · [图文] 光控升压电路图 · [图文] 光控升压电路图 · [图文] 光控换向电路图 · [图文] 光控发光二极管电路图 · [图文] 光控多功能触发器电路图 · [图文] 光控串联晶闸关开关电路图 · [图文] 光控触发脉冲形成电路图 · [图文] 光控常开式交流接触器电路图 · [图文] 光控常闭式交流接触器电路图 · [图文] 光控插座电路图 · [图文] 光控 闪光管电路图 · [图文] 光控555维电器电路图 · [图文] 光可控电路图 · [图文] 光继电路图

集成485隔离器使用说明

ADM2582E/ADM2587E-完全集成式隔离数据收发器 本文主要简单介绍RS-485总线标准,以及比较几种常见的RS-485电路,并重点介绍美国模拟器公司(ADI)最新量产的具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器 ADM2582E/ADM2587E,一个集成隔离DC/DC电源,适合用于多点传输线路上的高速通信应用的数据收发器。 1.引言 随着现代化社会生活的迅速发展,工业自动化的程度越来越高。在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中,也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。但是,在工业控制等环境中,常会有电气噪声干扰传输线路,使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误;另外,RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15 米。为了解决上述问题,RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。 RS-485标准采用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线。因为 RS-485的远距离、多节点(256个)以及传输线成本低的特性,是EIA RS-485称为工业应用中数据传输的首选标准。ADI公司的 ADM2582E/ADM2587E器件针对均衡的传输线路而设计,符合 ANSI/TIA/EIA RS-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。它采用ADI 公司的iCoupler?技术,在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电,从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。 2.RS-485 标准介绍 电子工业协会(EIA)于1983 年制订并发布RS-485标准,并经通讯工业协会(TIA)修订后命名为TIA/EIA-485-A,习惯地称之为RS-485标准。RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、速率低等缺点而产生的。RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性,而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。RS-485标准数据信号采用差分传输方式(Differential Driver Mode),也称作平衡传输,RS-485标准的最大传输距离约为1219 米。通常,RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体,平衡双绞线的长度与传输速率成反比。在这里尤为注意并不是所有的RS-485收发器都能够支持高达10Mbps的通讯速率。如果采用光电隔离方式,则通讯速率一般还会受到光电隔离器件响应速度的限制。

光耦的作用及 工作原理

光耦的作用及工作原理 光耦合器(optical coupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光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。光耦合器是70年代发展起来的新型器件,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。 学习笔记:光耦的主要作用就是隔离作用,如信号隔离或光电的隔离。隔离能起到保护的作用,如一边是微处理器控制电路,另一边是高电压执行端,如市电启动的电机,电灯等等,就可以用光耦隔离开。当两个不同型号的光耦只有负载电流不同时,可以用大负载电流的光耦代替小负载电流的光耦。 以六脚光耦TLP641J为例,说明其原理。 一个光控晶闸管(photo-thyristor)耦合(couple to)一个砷化镓(gallium arsenide)红外发光二极管(diode)组成。左边1和2脚是发光二极管,当外加电压后,驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,以此来触发光控晶闸管。光控晶闸管的特点是门极区集成了一个光电二极管,触发信号源与主回路绝缘,它的关键是触发灵敏度要高。光控晶闸管控制极的触发电流由器件中光生载流子提。光控晶闸管阳极和阴极间加正压,门极区若用一定波长的光照射,

信号隔离安全栅与信号隔离器的区别

信号隔离安全栅与信号隔离器的区别 一、定义 1、信号隔离器(isolator ):一般指弱电系统中的信号隔离器,既保护下级信号系统不受上级系统影响和干扰。 2、信号隔离安全栅(safety barrier):接在本质安全电路和非本质安全电路之 间。将供给本质安全电路的电压或电流限制在一定安全范围内的装置。安全栅是一种统称,分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅,隔离式安全栅简称隔离栅。 金湖英普瑞电子设备有限公司主营产品有:隔离安全栅,信号隔离器,信号隔离配电器,直流信号隔离器,开关量信号安全栅,电流变送器。同时代理日本横河EJA变送器,横河AXF 电磁流量计,横河DY涡街流量计,罗斯蒙特3051系列变送器,罗斯蒙特248系列温度变送器,罗斯蒙特475手操器。 二、工作原理 1、信号隔离器工作原理:首先将变送器或仪表的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。 2、齐纳式安全栅的工作原理 安全栅的主要功能就是限制安全场所的危险能量进入危险场所,及限制送往危险场所的电压和电流。 齐纳管Z用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时,齐纳管导通,使齐纳管两端的电压始终保持在安全限压值以下。 电阻R用于限制电流。当电压被限制后,适当选择电阻值,可将回路电流限制在安全限流值以下。 保险丝F的作用是防止因齐纳管被长时间流过的大电流烧断而导致回路限压失效。当超过安全限压值的电压加在回路上时,齐纳管导通,如果没有保险丝,流经齐纳管的电流将无限上升,最终烧断齐纳管,使回路失去限压。 为确保回路限压安全,保险丝的熔断速度要比齐纳管可能被烧断的速度快十倍。 采用图一所示的三冗余齐纳管的安全栅基本限能电路结构,能够确保安全栅在正常工作、一个故障点和两个故障点时均能将安全栅的输出能量限制在安全参数规定的范围之内,从而满足ia级本质安全电路的要求。 3、隔离式信号隔离安全栅的工作原理 与齐纳安全栅相比,隔离式安全栅除具有限压与限流的作用之外,还带有电流隔离的功能。隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分组成,基本功能电路如图二所示。回路限能单元为安全栅的核心

隔离器使用与维护手套更换时间

关于隔离器使用维护手套更换时间确定 手套是隔离器设备上的关键部件,一般通过手套对处于操作门锁定状态下的隔离器,按照SOP进行干预操作。手套是隔离器结构上最薄弱的部件,也是对于无菌环境的一个风险,因此在生产前后都需要对手套进行完整性检查。 关于手套,我们被问到最多的问题就是:“手套一般多长时间更换?”其实对于隔离器上的手套方面的问题还有很多需要我们考虑的,今天就针对隔离器的手套为大家提供一些使用上的参考信息。 (1)建立规范 在生产工艺开发过程中,我们需要列明所有手套操作动作,这些操作的干预动作需要通过动态气流验证,来保证操作不会干扰气流。一般由QA批准这些经过验证的操作写入SOP中,对具体生产人员进行培训,只有经过培训合格的生产人员才能被允许在生产过程中执行这些操作。 (2)记录和监控 生产过程中任何手套的使用和操作需要被记录。一般可以通过监控录像,或者使用带感应控制的手套口,能在操作时给隔离器的控制系统发出信号,从而记录具体手套被操作的时间点和持续操作的时间长度,为可能发生的误操作或者其他质量事件提供调查依据。 (3)操作干扰 由于隔离器内部相对于背景环境一般有20~50Pa的压差(根据具体无菌隔离器的工艺来设计)。手套的使用会干扰舱体内部的压差,尤其是在隔离器舱体体积较小时更为明显。因此,需要对同时干预

的手套数量,以及戴手套、操作手套的动作幅度和速度做限定,一般以不干扰压差控制、不干扰隔离器内部气流为准则,需根据工艺实际情况建立可接受规范 从往年FDA的483 进行分析,将近90%针对隔离器的不符合是关于气流和操作干预的。因此,在手套的使用上需要格外注意,手套的操作需要设计、验证和控制日常规范操作。 (4)手套损坏、老化 目前用的较多的手套为CSM,属于橡胶类材质,即使在正常的存储的情况下,手套也会老化,一般手套的货架期在2-3年,具体需要看手套制造商提供的信息。 在实际安装使用中,一般手套手指部位(手指尖/指缝/虎口位置)、手套安装口位置都是较容易发生损坏的地方,在日常的目视检查中应重点关注 手套最容易发生损坏的位置 手套在使用时应考虑避免手套的拉扯,硬物或尖锐物的碰撞。有时操作人员为了图方便,手套没有穿戴到位就捏着手套一部分的材料去进行操作,这样会造成干预范围的减小,操作者会更倾向于过度拉扯手套去够较远处的物品,会造成手套安装位置的磨损或撕裂。隔离器的手套不能直接接触药品和药品包装,而是应该通过如镊子等工具来拿取。在隔离器做汽化过氧化氢灭菌时,手套需要用专用的支撑架把手套充分撑起,避免折叠褶皱造成的灭菌死角。 也有对隔离器手套再带一层无菌手套来操作的应用,需要由客户根据无菌

PS2705(光电耦合隔离器)

DATA SHEET The information in this document is subject to change without notice. ? 1988 Document No. P11309EJ5V0DS00 (5th edition)Date Published December 1998 NS CP (K)Printed in Japan The mark ? shows major revised points. DESCRIPTION The PS2705-1, PS2705-2, PS2705-4 are optically coupled isolators containing two GaAs light emitting diodes and an NPN silicon phototransistor. These packages are SOP (Small Outline Package) type and have shield effect to cut off ambient light.They are designed for high density mounting applications. FEATURES ?AC input response ?High isolation voltage (BV = 3 750 Vr.m.s.)?High current transfer ratio (CTR = 100 % TYP.)?SOP (Small Outline Package) type ?High-speed switching (t r = 3 μs TYP., t f = 5 μs TYP.) ?Ordering number of taping product (Only-1 type) : PS2705-1-E3, E4, F3, F4?UL approved: File No. E72422 (S)?VDE0884 approved (Option) APPLICATIONS ?Hybrid IC ?Telephone/FAX ?FA/OA equipment ?Programmable logic controllers ?Power supply ORDERING INFORMATION Part Number Package Safety Standard Approval PS2705-14-pin SOP Standard products PS2705-28-pin SOP ? UL approved PS2705-416-pin SOP PS2705-1-V 4-pin SOP VDE0884 approved products (Option) PS2705-2-V 8-pin SOP PS2705-4-V 16-pin SOP

安全栅与隔离器的区别

安全栅与隔离器的区别 安全栅与隔离器的区别 隔离器 用于对现场仪表的各类信号调整、隔离,并转换成计算机、DCS、PLC等能接受的标准信号或用户指定的特殊信号。用于从电气上隔离远动设备和运行设备的一种器件,如继电器等。 安全栅 本质安全型防爆仪器仪表的关联设备,在正常情况下不影响测量系统的功能。它设置在安全场所的一侧,当本安防爆系统发生故障时,能将窜入危险场所的能量(电能)限制在安全值以,从而保证现场生产安全。 作为工业现场与控制室仪表之间的信号隔离变送器设备,信号隔离器和安全栅一直发挥着重要的作用,是工业控制系统中重要的组成部分。随着技术的进步,无论是现场的一次仪表,还是控制系统,都发生了变化,信号隔离器和安全栅也需要进一步发展适应更高的要求。飞创仪表总结多年来的实践经验,对产品进行了改进,对隔离器和安全栅的性能进行了提升,以满足市场的需求。新型的隔离器和安全栅在性能和技术指标上都较过去有了更大的进步。 一、模块化的设计保证对市场的快速响应 隔离器和安全栅一般由输入信号处理单元、隔离单元、输出信号处理单元、电源等4部份构成。根据信号的流向在输入或输出单元增加本质安全设计,从而构成隔离器和安全栅。 虽然实际应用中的隔离器和安全栅基本上都是由上述四个单元构成,但输入、输出的类型和数量的不同,组成了种类繁多的型号,为了满足市场的需求,越来越多的型号使得企业的生产负担加重,数量少品种多使得交货周期越来越长,也使得调试检验的成本增加。这些情况已经严重的阻碍了产品的市场推广。针对这种情况,宇通公司通过仔细的分析,采用模块化的设计方法,将隔离器和安全栅划分为七种功能模块,从而比较好的解决了上述问题。模块化的设计方法极大

光电隔离器6N137原理及典型用法

光电隔离器6N137应用 一、6N137原理及典型用法 6N137的结构原理如图1所示,信号从脚2和脚3输入,发光二极管发光,经片内光通道传到光敏二极管,反向偏置的光敏管光照后导通,经电流-电压转换后送到与门的一个输入端,与门的另一个输入为使能端,当使能端为高时与门输出高电平,经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时,输出高电平,但这个逻辑高是集电极开路的,可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。 简单的原理如图2所示,若以脚2为输入,脚3接地,则真值表如附表所列,这相当于非门的传输,若希望在传输过程中不改变逻辑状态,则从脚3输入,脚2接高电平。 隔离器使用方法如图2所示,假设输入端属于模块I,输出端属于模块II。输入端有A、B两种接法,分别得到反相或同相逻辑传输,其中RF为限流电阻。发光二极管正向电流0-250uA,光敏管不导通;发光二极管正向压降1.2-1.7V,正向电流6.5-15mA,光敏管导通。

若以B方法连接,TTL电平输入,Vcc为5V时,RF可选500Ω左右。如果不加限流电阻或阻值很小,6N137仍能工作,但发光二极管导通电流很大对Vcc1有较大冲击,尤其是数字波形较陡时,上升、下降沿的频谱很宽,会造成相当大的尖峰脉冲噪声,而通常印刷电路板的分布电感会使地线吸收不了这种噪声,其峰-峰值可达100mV以上,足以使模拟电路产生自激,A/D不能正常工作。所以在可能的情况下,RF应尽量取大。 输出端由模块II供电,Vcc2=4.5-5.5V。在Vcc2(脚8)和地(脚5)之间必须接一个0.1uF高频特性良好的电容,如瓷介质或钽电容,而且应尽量放在脚5和脚8附近。这个电容可以吸收电源线上的纹波,又可以减小光电隔离器接受端开关工作时对电源的冲击。脚7是使能端,当它在0-0.8V时强制输出为高(开路);当它在2.0V-Vcc2时允许接收端工作,见附表。 脚6是集电极开路输出端,通常加上拉电阻RL。虽然输出低电平时可吸收电路达13mA,但仍应当根据后级输入电路的需要选择阻值。因为电阻太小会使6N137耗电增大,加大对电源的冲击,使旁路电容无法吸收,而干扰整个模块的电源,甚至把尖峰噪声带到地线上。一般可选4.7kΩ,若后级是TTL输入电路,且只有1到2个负载,则用47kΩ或15kΩ也行。CL是输出负载的等效电容,它和RL影响器件的响应时间,当RL=350Ω,CL=15pF时,响应延迟为48-75ns。注意:6N137不应使用太多,因为它的输入电容有60pF,若过多使用会降低高速电路的性能。情况允许时,可考虑把并行传输的数据串行化,由一个光电隔离器传送。 二 6N137应用实例 信号采集系统通常是模拟电路和数字电路的混合体,其中模数变换是不可缺少的。从信号通路来说,AD变换之前是模拟电路,之后是数字电路。模拟电路和AD变换电路决定了系统的信噪比,而这是评价采集系统优劣的关键参数。为了提高信噪比,通常要想办法抑制系统中噪声对模拟和AD电路的干扰。在各种噪声当中,由数字电路产生并串入模拟及AD电路的噪声普遍存在且较难克服。数字电平上下跳变时集成电路耗电发生突变,引起电源产生毛刺,通常对开关电源影响比线性电源大,因为开关电源在开关周期内不能响应电流突变,而仅由电容提供电流的变化部分。一般数字电路越复杂,数据速率越高,累积的电流跳变越强烈,高频分量越丰富。而普通印刷电路的分布电感较大,使地线不能完全吸收逻辑电平跳变产生的电流高频分量,产生电压的毛刺,而这种毛刺进入地线后就不能靠旁路电容吸收了,而且会通过共同的地线或穿过变压器,干扰模拟电路和AD转换器,其幅度可高达几百毫伏,足以使AD工作不正常。 本所研制的机载三通道红外成像扫描仪的数据采集系统,要求信噪比1000,12位量化级别,并行数据传输,数据传输率500KB/s。要达到上述要求,AD能否达到转换精度是个关键。在未采用光电隔离器的电路中,虽采取了一系列措施,但因各模块间地线相连,数字电路中尖峰噪声影响仍很大,系统信噪比仅达500.故我们采用6N137将模拟电路及AD变换器和数字电路彻底隔离,电路如图3所示。

光隔离器的功能和基本原理

光隔离器的功能和基本原理 光隔离器的功能是让正向传输的光通过而隔离反向传输的光,从而防止反射光影响系统的稳定性,与电子器件中的二极管功能类似。光隔离器按偏振相关性分为两种:偏振相关型和偏振无关型,前者又称为自由空间型(Freespace),因两端无光纤输入输出;后者又称为在线型(in-Line),因两端有光纤输入输出。自由空间型光隔离器一般用于半导体激光器中,因为半导体激光器发出的光具有极高的线性度,因而可以采用这种偏振相关的光隔离器而享有低成本的优势;在通信线路或者EDFA 中,一般采用在线型光隔离器,因为线路上的光偏振特性非常不稳定,要求器件有较小的偏振相关损耗。 光隔离器利用的基本原理是偏振光的马吕斯定律和法拉第(Farady)磁光效应,自由空间型光隔离器的基本结构和原理如下图所示,由一个磁环、一个法拉第旋光片和两个偏振片组成,两个偏振片的光轴成45°夹角。正向入射的线偏振光,其偏振方向沿偏振片1 的透光轴方向,经过法拉第旋光片时逆时针旋转45°至偏振片2 的透光轴方向,顺利透射;反向入射的线偏振光,其偏振方向沿偏振片2 的透光轴方向,经法拉第旋光片时仍逆时针旋转45°至与偏振片 1 的透光轴垂直,被隔离而无透射光。自由空间型光隔离器相对简单,装配时偏振片和旋光片均倾斜一定角度(比如4°)以减少表面反射光,搭建测试架构时注意测试的可重复性,其他不赘述。下面详细介绍在线式光隔离器的发展情况。 最早的在线式光隔离器是用Displacer晶体与法拉第旋光片组合制作的,因体积大和成本高而被Wedge型光隔离器取代;在线式光隔离器因采用双折射晶体而引入PMD,因此相应出现PMD 补偿型Wedge 隔离器;某些应用场合对隔离度提出更高要求,因此出现双级光隔离器,在更宽的带宽获得更高隔离度。 下面依次介绍这些在线式光隔离器的结构和原理。 1) Displacer 型光隔离器 Displacer型光隔离器结构和光路如下图所示,由两个准直器、两个Displacer晶体,一个半波片、一个法拉第旋光片和一个磁环(图中未画出)组成。正向光从准直器1入射在Displacer1 上,被分成o光和e光传输,经过半波片和法拉第旋光片后,逆时针旋转45 +45 =90 ,发生o光与e光的转换,经Displacer2合成一束耦合进入准直器2;反向光从准直器2 入射在Displacer2 上,被分成o光和e光传输,经过法拉第旋光片和半波片后,逆时针旋转45 -45 =0 ,未发生o光和e光的转换,经Displacer1 后两束光均偏离准直器 1 而被隔离。 Displacer 型光隔离器的缺点是,为了满足隔离度要求,反向光路中的两束光需偏移较大距离,可参考图2(a),而双折射特性较好的钒酸钇Displacer 晶体,其长度与偏移量

信号隔离器的工作原理及功能是什么

信号隔离器的工作原理及功能是什么? 1.工作原理: 首先将变送器或仪表的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。 2.功能: 一:保护下级的控制回路。 二:消弱环境噪声对测试电路的影响。 三:抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰;同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。 DIN系列导轨结构,易于安装,可有效的隔离:输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。 信号隔离器的主要类型有哪些? 1.隔离器: 工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰,提高电气安全性能。需要将输入的电压、电流或频率、电阻等信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,安全的送给二次仪表或plc\dcs使用。 2.配电器: 工业现场一般需要采用两线制传输方式,既要为变送器等一次仪表提供24V配电电源,同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,供后面的二次仪表或其它仪表使用。 3.安全栅:

一些特殊的工业现场(如燃气公司和化工厂)不但需要两线制传输,既提供配电电源又有信号隔离功能,同时还需要具有安全火花防爆的性能,可靠地遏制电源功率、防止电源、信号及地之间的点火,限流、降压双重限制信号及电源回路,把进入危险场所的能量限制在安全定额范围内。 信号隔离器安装维护应注意哪些事项? 由于生产厂家不同,对隔离器的生产工艺、接线定义也不都相同,但使用场合基本相同,所以对产品的防护要求及维护基本相同。 1. 使用前应详细阅读说明书。 2. 作为信号隔离使用时,应将输入端串入环路电路中,输出端接取样回路。 3. 作为隔离配电使用时,应将输入端串入电源电路中,输出端接变送器。 4. 若不正常工作应先检查接线是否正确,注意电源有无及极性反正。 为什么有时PLC接收到的现场信号误差大且稳定性差? 造成这种现象的原因很多,不同仪表信号参考点之间的电位差是重要因素。由于这个“电位差”造成仪表信号之间产生干扰电流,致使PLC误差大且稳定性差。所以不同设备、仪表的信号有一个共同的参考点是最佳状况。隔离器使输入/输出电气上完全隔离,在PLC模拟接口板形成共同的参考点,达到理想状况问题就解决了。 设计隔离端子的原则是什么? 需要为每台隔离器都配电源吗?设计要遵循两个原则。第一:外部设备与中央处理系统(例如PLC、DCS)之间要进行电气隔离。第二:外部设备信号(无论是向中央处理系统发送信号的外部设备到还是接收信号的外部设备)之间要实现相互电气隔离。例如要把PLC输出的一路

RS-232光电隔离方案

RS232串口光电隔离应用方案 网络系统设计中,RS-232串行数据口常常和终端、打印机、调制解调器相连,被称为零插槽(zero slot)的局域网连线。RS-232是破坏性噪声和电涌侵入设备的一个通道,而且也是计算机安全问题中最易受攻击的地方。侵入RS-232串口的干扰信号来源多种多样,包括系统间地线噪声、电话线冲击电流和线路故障。系统间地线噪声是由互联设备与地线(零线)之间的压差造成的。当地线分别接地或有一个地线从其他地方灌入了噪声或电涌就产生了地线压差。压差小到射频噪声,大到高能电涌,都会损坏RS-232串口。例如电话线电涌能通过调制解调器侵入RS-232串口,虽然调制解调器将RS-232串口和电话线隔离开来,但电涌仍然能越过这个阻碍,使RS-232串口损坏。线路故障指的是交流电源线对RS-232线的干扰,它一般是由附近的大电流机电设备引起的。 这种故障不常见,但它也可能会损坏RS-232串口上的每一台设备。为此选择正确的保护设备就尤为重要。目前,银行、保险、邮电行业一般采取如下几种方法:选用UPS系统:选择UPS完全保护RS-232连接的互联设备的唯一途径,就是所有的工作站和主机由同一台UPS供电,但这要求购买大容量UPS并要安装电源布线。选择调制解调器:调制解调器用双绞线将工作站或服务器与终端连接起来。连接接收、发送端的调制解调器,它的连接距离可达到数公里,可以连接较长的RS-232连线。从电源保护的角度看,调制解调器的额定隔离电压值较高。选择RS-232光电隔离器。前大多数RS-232数据线保护器不能确保RS-232的全部线路(不是只保护软件需要的线路)的安全。有些型号只保护数据线,有些保护器采用“分流”保护设备,常常是将硅雪崩二极管(SAD)接在被保护线路和保护器外壳之间。测试表明SAD的钳制性能很好,但它的电涌分流能力有限。用MOV(金属氧化物变阻器)的设计虽然在交流保护上很理想,但对数据线却不太适用。 选择光缆:用光缆传输RS-232 信号可以很好地抵制系统间地线噪声和电涌的功能,而且传输波特率高。光纤电缆的主要问题是它的成本较高,而且安装不方便,所以只适合高要求的场合。选择隔离变压器:隔离变压器只能隔离常见的电源噪声,它不能消除系统间地线噪声,无助于解决RS-232 保护问题。 除此之外,目前又有了一种新方案,它是北京异特路智能通讯科技有限公司生产的IR-1201。该产品的特性在于它在两个串口之间加装隔离器,隔离器用光电耦合器解决信号线路的隔离问题,其性能同使用光缆一样,从根本上做到了两个设备不共地,使信号之间没有电接触,把电涌和电位差降在隔离器上,从而起到保护串口、抑制电涌的作用,即使带电插拔串口插头也无安全之虞。实践证明,在多用户卡和终端之间加上串口隔离器,可使每个终端之间在电气线路上彼此隔离,互不干扰,从根本上解决了损坏串口的难题,使硬件系统安全保护提高到一个更高水平。 IR-1201 简介: IR-1201是一款无源RS-232串口三线(TXD、RXD、GND)光电隔离器,可将两个相互通讯的RS-232设备(DTE和DCE)在电气上完全隔离开来,从而有效的避免两个RS-232设备之间的互相干扰,防止两端RS-232设备因地电位差造成地环流而对设备造成的损害。本产品无须外部电源,直接从两端的RS-232串口取电。对于采用标准DB-9接头的RS-232设备来说,直接将其与接口连接即可使用,非常方便。 特点: ◆接口符合EIA RS-232和CCITT V.24异步协议 ◆RS-232为三线(TXD、RXD、GND)全双工通信 ◆分为DTE端(接数据终端设备,如计算机)和DCE端(接数据通信设备,如Modem)

隔离器使用

隔离器使用 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲,有直流低频范围的,也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外,解决各种设备、仪表的“地”,也即信号参考点的电位差,将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送,那就存在信号参考点问题。换句话说,要使信号完整传送,理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点,也即共有一个“地”。进一步讲,所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中,这一点几乎是不可及的,这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外,尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同,以及导线接点经受风吹雨淋,导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。 两个现场设备仪表(1#,2#)向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况,PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰,这样从PLC 输入来看,接收正确。但正如前所述,两个现场设备通常有“地”电位差,举例来讲,1#设备“地”与PLC“地”同电位,2#设备比它们的“地”电位高0.1V,这样1#设备给PLC的信号为0-10V,而2#设备给PLC的为0.1V-10.1V,误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将0.1V电压施加在PLC地线条上,有可能损坏PLC局部“地”线,同时在显示错误数据,由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中,使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道,八个通道共用一个12位A/D,经过变换后,由12个光耦实现与主机隔离。它的八个通道输入之间并没有隔离,致使八个通道输入信号每个单独接入采集板均正常,接入两个或多于两个外部信号时,显示数字乱跳,故障无法排除。又如航天某部门测试发动机各点温度,使用K型偶作为传感器,同上述相似,仅测试一点一切正常,但是向主机接入两点或两点以上温度时,显示的温度明显错误。这两种情况在接入隔离器后,均正常。 隔离器之所以能起到这个作用,就是它具有使输入/输出在电气上完全隔离的特点。换句话讲,输入/输出之间没有共同“地”,外来信号不管是0-10V,或带着+10V干扰的10V-20V经隔离后均为0-10V,也即隔离后新建立的PLC“地”与外部设备、仪表“地”没关系。正是由于这个原因,也实现输入到PLC主机的多个外接设备仪表信号之间隔离,也即它们之间没有“地”的关系。 上面谈了输入到PLC信号的隔离,同样在PLC向外部信号设备传出信号也有类似现象问题。显然采用隔离器亦能达到解决问题的目的。 谈到PLC向外部设备、仪表发送信号,有一种情况经常遇到:要求PLC的输出即能给显示仪表,又能传送给变频器一类的设备。欲彻底解决干扰问题,推荐使用隔离式信号分配器。这种隔离器即实现PLC输出信号与外设隔离,同时实现外设之间隔离。有时现场仪表在配套时,由于协调不利,产生了如

光耦的作用

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

光隔离器的基本原理

光隔离器的基本原理 偏振无关光纤隔离器(Polarization Insensitive Fiber Isolator)光纤隔离器根据偏振特性可分为偏振无关型(Polarization Insensitive)和偏振相关型(Polarization Sensitive)两种。由于通过偏振相关型光纤隔离器的光功率依赖于输入光的偏振态,因此要求使用保偏光纤作尾纤。这种光纤隔离器将主要用于相干光通信系统。目前光纤隔离器用的最多的仍然是偏振无关型的, 我们也只对此类光纤隔离器做分析。 1偏振无关光纤隔离器的典型结构 一种较为简单的结构如图1所示。这种结构只用到四个主要元件:磁环(Magnetic Tube)、法拉第旋转器(Faraday Rotator)、两片LiNbO3 楔角片(LN Wedge),配合一对光纤准直器(Fiber Collimator), 可以做成一种在线式(In-line)的光纤隔离器。 2 基本工作原理 下面具体分析光纤隔离器中光信号正向和反向传输的两种情况。 2.1 正向传输 如(图2)所示,从准直器出射的平行光束,进入第一个楔角片P1后,光束被分为o光和e光,其偏振方向相互垂直,传播方向成一夹角。当他们经过45°法拉第旋转器时,出射的o光和e光的偏振面各自向同一个方向旋转45°,由于第二个LN楔角片P2的晶轴相对于第一个楔角片正好呈45°夹角,所以o光和e光被折射到一起,合成两束间距很小的平行光,然后被另一个准直器耦合到光纤纤芯里去。这种情况下,输入的光功率只有很小一部分被损耗掉,这种损耗称之为隔离器的插入损耗。(图中“+”表示e光向 此方向偏折) 2.2 反向传输 如(图3)所示,当一束平行光反向传输时,首先经过P2晶体,分为偏振方向与P1的晶轴各呈45°夹角的o光和e光。由于法拉第效应的非互易性,o光和e光通过法拉第旋转器后,偏振方向仍然向同一个方向(图中为逆时针方向)旋转45°,这样,原先的o光和e光在进入第二个楔角片(P1)后成了e光和o光。由于折射率的差别,这两束光在P1中再也不可能合成一束平行光,而是向不同的方向折射,e光和o光被进一步分开一个更大的角度,即使经过自聚焦透镜的耦合,也不能进到光纤纤芯中去,从而达到了反向隔 离的目的。此时的传输损耗称之为隔离度。 3 技术参数 对于光纤隔离器,主要的技术指标有插入损耗(Insertion Loss)、反向隔离度(Isolation)、回波损耗(Return Loss)、偏振相关损耗(Polarization Dependent Loss)、偏振模色散(Polarization Mode Dispersion)等,以 下将作一一说明。 3.1 插入损耗(Insertion Loss) 在偏振无关光纤隔离器中,插入损耗主要包括光纤准直器、法拉第旋转器和双折射晶体等的损耗,由光纤准直器造成的插入损耗的详细分析请参见《准直器原理》。隔离器芯主要由法拉第旋转器和两片LN楔角片组成。法拉第旋转器的消光比越高、反射率越低、吸收系数越小,插入损耗就越小,一般法拉第旋转器的损耗约为0.02~0.06dB。由(图2)可知,一束平行光经过隔离器芯后,会分成o、e两束平行光。由于双折射晶体的固有特性,no1ne, o光和e光不能完全会聚,从而造成附加损耗。 3.2 反向隔离度(Isolation)

信号隔离器原理及应用

信号隔离器原理及应用 在工业生产过程中,生成过程的监视和控制中要用到各种各样的仪器仪表,会产生各种各样的信号:既有微弱的毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,甚至还有高达数千伏和数百安培的强信号;既有直流低频信号,也有高频或脉冲尖峰信号;而这些信号都要经过互相传递和输送的过程,因此如何保证这些信号,特别是模拟信号在传输过程中不失真将成为系统调试中必须解决的问题。 具体地说,只有当控制装置和分布在现场的传感器和执行器之间的模拟信号传输无故障并且不失真时,才能保证过程控制安全可靠。尤其是小功率的模拟信号在干扰大的工业环境中传输时受各种外部干扰信号的影响,它们需要一条可靠的传输通道。日常工作经验表明,受设备要求的制约,必须谨慎小心的处理和传输模拟信号。而现场和控制层之间以模拟信号形式传输的测量和控制参数,在传输工程中常处于较恶劣的工业环境中,很可能会造成这些信号的失真。 z造成模拟信号失真的原因 1.接地环路问题:如下图所示,当过程环路中有两处或两处以上接地电阻不相等时,就会产生接地环路,过 程信号就会失真。 要使信号完整而不失真地传输,理想化的情况是所有设备、仪表中的信号都有一个共同的参考点,也就是有一个共同的“地”。只有这样,所有的设备、仪表的信号参考点之间电位差才能为“零”。很显然,不同设备的接地电阻很难保证都相等,接地电阻也会随着传输距离的增加而升高,有时甚至产生高达200V的电位差。 2.测量回路相互连接问题:如下图所示,在这些回路中,参考点要将因为接通多个信号回路而升高。 设备一 设备二 设备三 设备四 U 如上图,在这种相互连接的测量回路中,由于线间电阻的不断增加,必然会引起参考电压的不断升高。

光电耦合器件简介

光电耦合器件简介 光电偶合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。光电耦合器分为很多种类,图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。 当电信号送入光电耦合器的输入端时,发光二极体通过电流而发光,光敏元件受到光照后产生电流,CE导通;当输入端无信号,发光二极体不亮,光敏三极管截止,CE不通。对于数位量,当输入为低电平“0”时,光敏三极管截止,输出为高电平“1”;当输入为高电平“1”时,光敏三极管饱和导通,输出为低电平“ 0”。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。这种光耦合器性能较好,价格便宜,因而应用广泛。 图一最常用的光电耦合器之部结构图三极管接收型 4脚封装

图二光电耦合器之部结构图三极管接收型 6脚封装 图三光电耦合器之部结构图双发光二极管输入三极管接收型 4脚封装

图四光电耦合器之部结构图可控硅接收型 6脚封装 图五光电耦合器之部结构图双二极管接收型 6脚封装 光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰,使通道上的信号杂讯比大为提高,主要有以下几方面的原因:

(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。 光电隔离技术的应用 微机介面电路中的光电隔离 微机有多个输入埠,接收来自远处现场设备传来的状态信号,微机对这些信号处理后,输出各种控制信号去执行相应的操作。在现场环境较恶劣时,会存在较大的杂讯干扰,若这些干扰随输入信号一起进入微机系统,会使控制准确性降低,产生误动作。因而,可在微机的输入和输出端,用光耦作介面,对信号及杂讯进行隔离。典型的光电耦合电路如图6所示。该电路主要应用在“A/D转换器”的数位信号输出,及由CPU发出的对前向通道的控制信号与类比电路的介面处,从而实现在不同系统间信号通路相联的同时,在电气通路上相互隔离,并在此基础上实现将类比电路和数位电路相互隔离,起到抑制交叉串扰的作用。 图六光电耦合器接线原理 对于线性类比电路通道,要求光电耦合器必须具有能够进行线性变换和传输的特性,或选择对管,采用互补电路以提高线性度,或用V/F变换后再用数位光耦进行隔离。 功率驱动电路中的光电隔离 在微机控制系统中,大量应用的是开关量的控制,这些开关量一般经过微机的I/O输出,而I/O的驱动能力有限,一般不足以驱动一些点磁执行器件,需加接驱动介面电路,为避免微机受到干扰,须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路,电压较高,电流较大,不易与微机直接相连,可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电路进行隔离。电路实例如图7所示。

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