光耦LED驱动中使用分离限流电阻来提高共模性能
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光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻计算光耦可控硅(OptoCoupler)是一种将输入和输出电路通过光腔隔离的器件,可用于控制输出电路的电流和电压。
双向可控硅(BilateralTriac)是一种特殊的可控硅,具有双向导通特性。
在某些应用领域中,常常需要使用光耦可控硅来驱动双向可控硅,并通过可控硅限流电阻来控制电流的大小。
为了计算光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻,我们需要先了解一些基本的电流计算公式和电阻的概念。
1.可控硅的控制电压和电流可控硅的触发电压和电流是决定其导通状态的重要参数。
通过合适的控制电压和电流,可以使可控硅进入导通状态。
光耦可控硅通常作为控制电路的输入端,可以通过光腔实现电气隔离。
2.双向可控硅的特性双向可控硅具有双向导通特性,也就是说可以同时导通正向和反向的电流。
在使用双向可控硅时,需要非常注意电流的控制,以避免过载或损坏电路。
3.限流电阻的作用限流电阻是用来限制电流大小的元器件。
在驱动双向可控硅时,通过调节限流电阻的阻值,可以控制电流的大小。
限流电阻的计算要基于所需的电流和电压来确定。
在具体计算光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻时,需要按照以下步骤进行:步骤一:确定目标电流首先,需要确定所需的电流大小。
这通常是由所控制电路的要求决定的,可以是直流电流或者交流电流。
步骤二:确定最大控制电压和最小控制电流根据光耦可控硅的规格书,确定其最大控制电压和最小控制电流。
这些参数通常由制造商在产品规格书中给出,可以作为计算的基准。
步骤三:计算控制电流电阻控制电流电阻是连接光耦可控硅和双向可控硅的电阻。
其阻值可由欧姆定律计算得出:控制电流电阻= (最大控制电压-双向可控硅的触发电压)/最小控制电流步骤四:计算限流电阻限流电阻的计算需要根据实际电路中的电流和电压进行。
以直流电流为例,限流电阻的阻值可以通过欧姆定律计算得出:限流电阻=电压/电流步骤五:校验电路参数在设计电路时,需要校验电路参数,确保光耦可控硅驱动双向可控硅限流电阻的数值在电路的允许范围内。
光耦限流电阻计算光耦限流电阻(Optocoupler Current Limiting Resistor)是一种常用的电阻元件,在电子电路设计中起到限流作用。
它通过将电流限制在一个合适的范围内,保护电路中的其他元件免受过大电流的损害。
光耦限流电阻通常用于光耦器(Optocoupler)的输入端,用于限制输入端的电流。
光耦器是一种将输入和输出电路隔离的元件,通过光耦器可以将输入端的电信号转换成输出端的光信号或电信号。
光耦器由发光二极管(LED)和光敏三极管(Phototransistor)组成,其中LED负责输入端的光信号发射,而光敏三极管负责接收光信号并将其转换为输出端的电信号。
在使用光耦器时,为了保护光敏三极管,需要在输入端串联一个限流电阻。
限流电阻的作用是限制输入端的电流,防止过大的电流损坏光敏三极管。
限流电阻的大小需要根据光耦器的参数来计算得出,以确保输入端的电流处于安全范围内。
计算光耦限流电阻的关键是确定限流电阻的额定电流和额定电压。
额定电流是指通过限流电阻的电流大小,额定电压是指限流电阻两端的电压。
根据光耦器的参数和工作条件,可以计算出限流电阻的合适数值。
需要确定光耦器的最大工作电流(IFmax),这是光耦器能够承受的最大电流。
根据光耦器的数据手册或规格书,可以找到IFmax的数值。
需要确定光耦器的正向电压降(VF),这是通过光耦器LED时所产生的正向电压降。
同样,可以通过光耦器的数据手册或规格书找到VF的数值。
然后,需要确定光耦器的工作电流(IF),这是光耦器正常工作时通过LED的电流。
根据电路的设计需求和光耦器的特性,可以确定合适的IF值。
根据Ohm定律计算限流电阻的数值。
Ohm定律表明,电阻的阻值等于两端电压的差值除以通过电阻的电流。
因此,限流电阻的阻值可以通过以下公式计算得出:R = (V - VF) / IF其中,R为限流电阻的阻值,V为限流电阻两端的电压。
通过以上计算,可以得到合适的光耦限流电阻的数值。
光电耦合器的作用与选型技巧经验总结光电耦合器(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。
本篇文章主要以线性与非线性两个方面分别介绍光电耦合器的作用,以及华强北IC代购网工程师的一些光电耦合器选型技巧经验总结,望对大家的电路设计有所帮助。
光电耦合器的作用介绍1、线性光电耦合器线性光耦器件又分为两种:无反馈型和反馈型;无反馈型线性光耦器件实际上是在器件的材料和生产工艺上采取一定措施(使得光耦器件的输入输出特性的非线性得到改善。
但由于固有特性,改善能力十分有限。
这种光耦器件主要用于对线性区的范围要求不大的情况,例如开关电源的电压隔离反馈电路中经常使用的PC816A和NEC2501H等线性光耦。
不过这种光耦器件只是在有限的范围内线性度较高,所以不适合使用在对测试精度以及范围要求较高的场合。
另一种线性光耦是反馈型器件。
其作用原理是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈,通过这样的方式来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。
这种器件例如德州仪器公司曾经出品现已停产的TIL300A,CLARE公司生产的LOC 系列线性光耦,惠普公司生产的HCNR200/201线性光耦等。
2、非线性光电耦合器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。
如4N25、4N26、4N35、4N36。
选型技巧经验总结在设计光耦光电隔离电路时必须正确选择光耦合器的型号及参数,选型经验总结如下:1、由于光电耦合器为信号单向传输器件,而电路中数据的传输是双向的,电路板的尺寸要求一定,结合电路设计的实际要求,就要选择单芯片集成多路光耦的器件;2、光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是不小于500%。
驱动光耦的工作原理一、引言光耦合器(Optoisolator)是一种将输入和输出两个电路通过光线进行隔离的器件,它能够实现输入与输出之间的电气隔离,以保证高电压或高频信号的传输不受干扰。
驱动光耦的工作原理是通过外加电压或电流来激活光耦合器内部的光发射器,进而产生光信号,最终驱动光敏元件产生相应的电信号。
二、光耦的结构光耦合器主要由光发射器、光接收器和隔离介质组成。
光发射器是一个发光二极管(LED),当给定电流通过时,它会发射出一定波长的光。
光接收器一般采用光敏晶体管或光电二极管,能够将接收到的光信号转化为相应的电信号。
隔离介质则起到隔离输入和输出电路的作用,通常采用绝缘薄膜,能够阻断电流的流动。
三、工作原理光耦合器的工作原理可以简单分为两个步骤:光发射和光接收。
3.1 光发射当输入电流加到光发射器的发光二极管(LED)上时,LED会被激活,开始发射一定波长的光。
发射的光穿过隔离介质后,进入光接收器。
3.2 光接收接收器中的光敏元件会感受到光信号,并转化为相应的电信号。
光敏元件的工作原理是:当光照射到光敏元件上时,光能会激发起内部的电子,使其跃迁到导带带上,从而形成电流。
该电流大小与接收到的光强度有关。
总结起来,驱动光耦的工作原理是通过对光发射器施加电流,使其发射光信号,然后由光接收器将光信号转化为电信号。
光耦合器的优势在于能够实现输入和输出之间的电气隔离,防止电流和噪声的传播,保证信号的传输质量。
四、驱动电路为了实现光发射和光接收的功能,驱动光耦一般需要利用一个电路来完成。
一个常用的驱动电路如下所示:1.输入信号:将需要驱动的电路连接到驱动光耦的输入端。
2.驱动电流:通过电路中的限流电阻,控制输入信号的电流大小,并将电流传递到光发射器(LED)。
3.光发射:当电流通过LED时,LED会被激活,发射一定波长的光。
4.光接收:光信号进入光接收器,被光敏元件转化为电信号。
5.输出信号:输出信号通过光敏元件,在输出端产生相应的电平变化。
光耦合器的性能及类型用于传递模拟信号的光耦合器的发光器件为二极管、光接收器为光敏三极管。
当有电流通过发光二极管时,便形成一个光源,该光源照射到光敏三极管表面上,使光敏三极管产生集电极电流,该电流的大小与光照的强弱,亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。
由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输,因而两部分之间在电气上完全隔离,没有电信号的反馈和干扰,故性能稳定,抗干扰能力强。
发光管和光敏管之间的耦合电容小(2pf左右)、耐压高(2.5KV左右),故共模抑制比很高。
输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。
此外,因其输入电阻小(约10Ω),对高内阻源的噪声相当于被短接。
因此,由光耦合器构成的模拟信号隔离电路具有优良的电气性能。
事实上,光耦合器是一种由光电流控制的电流转移器件,其输出特性与普通双极型晶体管的输出特性相似,因而可以将其作为普通放大器直接构成模拟放大电路,并且输入与输出间可实现电隔离。
然而,这类放大电路的工作稳定性较差,无实用价值。
究其原因主要有两点:一是光耦合器的线性工作范围较窄,且随温度变化而变化;二是光耦合器共发射极电流传输系数β和集电极反向饱和电流ICBO(即暗电流)受温度变化的影响明显。
因此,在实际应用中,除应选用线性范围宽、线性度高的光耦合器来实现模拟信号隔离外,还必须在电路上采取有效措施,尽量消除温度变化对放大电路工作状态的影响。
从光耦合器的转移特性与温度的关系可以看出,若使光耦合器构成的模拟隔离电路稳定实用,则应尽量消除暗电流(ICBO)的影响,以提高线性度,做到静态工作点IFQ随温度的变化而自动调整,以使输出信号保持对称性,使输入信号的动态范围随温度变化而自动变化,以抵消β值随温度变化的影响,保证电路工作状态的稳定性。
光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。
它由发光源和受光器两部分组成。
把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。
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内部结构图三极管接收型 4脚封装图二光电耦合器之内部结构图三极管接收型 6脚封装图三光电耦合器之内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内部结构图可控硅接收型 6脚封装图五光电耦合器之内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。
光耦的应用电路设计原理引言光耦(光电耦合器)是一种电光转换器,可以将电信号转换为光信号或者将光信号转换为电信号。
它由发光二极管(LED)和光敏三极管(光敏电阻)组成,通过一根透明的光导线将两者连接起来。
在电路设计中,光耦常常被用于电气隔离、信号传输和非接触式传感器等方面。
本文将介绍光耦的应用电路设计原理。
光耦的基本原理光耦的基本原理是利用发光二极管(LED)发出的光信号,经过光导线传输到光敏三极管(光敏电阻),进而产生电信号。
其中,LED和光敏三极管之间通过透明的光导线(光纤)连接。
当LED处于导通状态时,会发出光信号。
而光敏三极管对光信号非常敏感,一旦接收到光信号,会导致电阻值产生变化。
光耦的应用电路设计原理光耦的应用电路设计原理主要包括驱动电路和接收电路两个部分。
驱动电路用于控制LED的导通和断开,接收电路用于读取光敏三极管产生的电信号。
驱动电路设计原理驱动电路是控制LED是否发出光信号的关键。
一般来说,LED需要接入适当的电流,以保证正常发光。
常见的驱动电路设计有以下几种方式:•电流驱动方式:通过限流电阻来控制LED的电流,并保持其处于适当的工作状态。
这种方式简单可靠,成本较低,适用于一些低功耗的应用场景。
•PWM驱动方式:采用脉宽调制技术来控制LED的亮度,通过控制脉冲的占空比来调节LED的导通时间,从而实现不同亮度的控制。
这种方式适用于需要控制LED亮度的应用场景。
•恒流驱动方式:采用恒流源电路来保持LED的电流恒定不变,无论输入电压的变化如何,都能够保持LED的工作电流稳定。
这种方式适用于对光输出要求较高的应用场景。
接收电路设计原理接收电路主要用于读取光敏三极管产生的电信号,并将其转化为电压或者电流信号。
常见的接收电路设计有以下几种方式:•直接读取方式:通过将光敏三极管接入一个合适的负载电阻,将输出电压转化为电流信号。
这种方式简单直接,适用于一些简单的光敏传感器应用。
•虚拟接地方式:通过将光敏三极管接入一个虚拟接地电阻,将输出电流转化为电压信号,再经过运放等电路放大。
LED 灯的恒流驱动芯片介绍————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:LED 灯的恒流驱动芯片介绍http:///data/circuitmore.html1 LED 简介发光二极管( LED) 是一种固态光源,利用半导体中的电子和空穴相结合而发出光子,每种LED 所发出的颜色取决于光子的能量,而光子的能量又因其制造材料而异.同一种材料的发光波长很接近,因此每颗LED 的颜色都很纯正,最常见的一般亮度的LED多是红色和草绿色。
LED 晶粒尺寸小,颜色种类多,使用时排列方式又有很大的灵活性,这是它比一般光源优越的地方;另外,LED 与其他光源相比还具有较高的光效和更高的可靠性,供电的方法也比较简单。
因而LED 特别适合用作显示光源.例如,早期LED主要应用于各种仪表、室内音响、电器面板,或用于资讯和状态显示,如股票看板、活动字幕等。
随着LED 亮度的逐渐增强,LED 也逐渐由室内扩展到户外应用,例如户外广告、交通信号、夜景装饰照明、道路照明等。
目前,LED 大多仍限于上述的特殊照明,其缺点是光束较集中,每流明的成本较高,与一般的照明要求尚有一段距离。
但世界各国特别是美国和日本都把这种固态光源看作最具有发展前景的照明光源,并为研发应用于一般照明的白光LED而投入大量的人力和物力,努力早日使LED 应用于普通照明,我国也为此制定了中长期的研发规划.与一般的半导体PN 结一样,LED 的正向导通压降随导通电流的变化并不大,一般为3. 5V 左右,正向压降约有± 16. 6% 的离散,如表1 所示( 资料来源为Luxeon Star 的技术数据,表2 和图1 也来自该公司的数据),不同颜色的LED 的导通压降也不尽相同.表1 LED 的电特性(电流为350mA、结温Tj = 25℃ 时)表2 LED 的光特性( 电流为350mA、结温Tj = 25℃ 时)各种LED 的发光强度随其发光颜色不同而有所差异,如表2 所列。
485信号抗⼲扰问题485信号抗⼲扰问题在各种现场中,485总线应⽤的⾮常的⼴泛,但是485总线⽐较容易出现故障,现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的⽅法罗列如下:1.由于485信号使⽤的是⼀对⾮平衡差分信号,意味485⽹络中的每⼀个设备都必须通过⼀个信号回路连接到地,以减少数据线上的噪⾳,所以数据线最好由双绞线组成,并且在外⾯加上屏蔽层作为地线,将485⽹络中485设备连接起来,并且在⼀个点可靠接地。
2.在⼯业现场当中,现场情况⾮常复杂,各个节点之间存在很⾼的共模电压,485接⼝使⽤的是差分传输⽅式,有抗共模⼲扰能⼒,但是当共模电压⼤于+12V或者⼩于-9V时,超过485接收器的极限接收电压。
接收器就⽆法⼯作,甚⾄可能会烧毁芯⽚和⼀起设备。
可以在485总线中使⽤485光隔离中继器,将485信号及电源完全隔离,从⽽消除共模电压的影响。
3.485总线随着传输距离的延长,会产⽣回波反射信号,如果485总线的传输距离如果超过100⽶,建议施⼯时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。
4.485总线中485节点要尽量减少与主⼲之间的距离,⼀般建议485总线采⽤⼿牵⼿的总线拓扑结构。
星型结构会产⽣反射信号,影响485通信质量。
如果在施⼯过程中必须要求485节点离485总线主⼲的距离超过⼀定距离,使⽤485中继器可以作出⼀个485总线的分叉。
如果施⼯过程中要求使⽤星型拓扑结构,可以使⽤485集线器可以解决这个问题。
5.影响485总线的负载能⼒的因素:通讯距离,线材的品质,波特率,转换器供电能⼒,485设备的防雷保护,485芯⽚的选择。
如果485总线上的485设备⽐较多的话,建议使⽤带有电源的485转换器,⽆源型的485转换器由于时从串⼝窃电,供电能⼒不是很⾜,负载能⼒不够。
选⽤好的线材,如有可能使⽤尽可能低的波特率,选择⾼负载能⼒的485芯⽚,都可以提⾼485总线的负载能⼒。
485设备的防雷保护中的防雷管会吸收电压,导致485总线负载能⼒降低,去掉防雷保护可以提⾼485总线负载能⼒。
光耦限流电阻一、概述光耦限流电阻是一种常用的电子元器件,其主要作用是限制电路中的电流,保护其他元器件不受过大的电流损伤。
光耦限流电阻利用光敏二极管和普通二极管的特性,将输入信号转换成输出信号,并通过限流电阻来控制输出信号的大小。
二、原理1. 光敏二极管光敏二极管是一种特殊的二极管,其灵敏度较高,可以将光信号转换成电信号。
当有光照射到光敏二极管时,其内部会产生一个电场,使得PN结上下两端产生正负偏置。
这样就可以将输入信号转换成输出信号。
2. 普通二极管普通二极管也是一种常用的元器件,在正向偏置时可以导通,而在反向偏置时则无法导通。
利用这个特性可以将输入信号转换成输出信号。
3. 限流电阻限流电阻是一种具有固定阻值的元器件,可以通过改变其阻值来控制输出信号的大小。
在光耦限流电阻中起到了重要作用。
三、应用1. 电源保护在电源输出端接入光耦限流电阻,可以有效地保护其他元器件不受过大的电流损伤。
当输入电流超过限流电阻的额定值时,限流电阻会自动控制输出信号的大小,使得输出电流不会超过安全范围。
2. 信号隔离光耦限流电阻可以将输入信号和输出信号隔离开来,从而达到隔离效果。
这对于一些需要保证信号安全性的应用场合非常有用。
3. 其他应用光耦限流电阻还可以用于各种控制系统中,如温度控制、压力控制等等。
在这些应用中,它可以起到很好的调节作用,从而使得系统更加稳定可靠。
四、注意事项1. 额定值选择在选购光耦限流电阻时,需要根据具体应用场合来选择其额定值。
如果额定值过小,则无法起到保护作用;如果额定值过大,则可能会导致其他元器件损坏。
2. 安装方式光耦限流电阻需要正确地安装在电路中才能发挥其作用。
在安装时需要注意极性和焊接质量,以免出现接触不良等问题。
3. 工作环境光耦限流电阻需要在适宜的工作环境下使用,避免受到过高温度、湿度等因素的影响。
在使用时需要注意保护其外壳,避免受到机械损伤。
五、总结光耦限流电阻是一种非常实用的电子元器件,在各种控制系统中都有广泛的应用。
MOC3010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。
而且它已成为种类最多、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。
光耦光电耦合的主要特点如下:1.输入和输出端之间绝缘,其绝缘电阻一般都大于1010Ω,耐压一般可超过1kV,有的甚至可以达到10kV以上。
2.由于“光”传输的单向性,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微秒甚至毫微秒极。
6.无触点、寿命长、体积小、耐冲击。
光耦合器的主要优点是单向传输信号,输入端与输出端完全实现了电气隔离,抗干扰能力强,使用寿命长,传输效率高。
它广泛用于电平转换、信号隔离、级间隔离、开关电路、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。
由于光电耦合器的输入阻抗与一般干扰源的阻抗相比较小,因此分压在光电耦合器的输入端的干扰电压较小,它所能提供的电流并不大,不易使半导体二极管发光;由于光电耦合器的外壳是密封的,它不受外部光的影响;光电耦合器的隔离电阻很大(约1012Ω)、隔离电容很小(约几个pF)所以能阻止电路性耦合产生的电磁干扰。
光耦隔离(驱动)电路-v1.0..光耦隔离(驱动)电路(V1.0)一、本文件的内容及适用范围本文详细分析了非线性光耦的结构、重要参数,并以此为依据讲解了光耦的应用设计原则及隔离(驱动)电路的设计步骤与方法,最后对单片集成数字隔离器做了简单介绍。
适用于作为艾诺公司开发工程师新项目硬件开发过程、产品设计修改过程、产品问题分析过程、工程师培训的指导性模块与参考文件。
本文中的“光耦”指非线性光耦。
本文中的过程与方法不能完全应用于线性光耦。
二、光耦光电耦合器optical coupler/optocoupler,简称光耦。
是设计上输入与输出之间用来电气隔离并消除干扰的器件。
因线性光耦特有其特点及设计方法,本文在此仅单独讨论在公司产品上广泛应用非线性光耦。
2.1 光耦在公司仪表上的主要应用根据光耦的类型在公司仪表上主要有以下几个方面的应用:1、数字信号隔离:非线性光耦,如6N137对高速数字信号如SPI、UART等接口的隔离。
2、模拟信号隔离传递:线性光耦。
隔离&驱动:普通输出型,如TLP521对IO信号的隔离;达林顿输出型主要用于需要大驱动电流的场合,如继电器的驱动和隔离。
2.2 公司主要应用的主要非线性光耦类别、型号及参数特点主要类别:1、通用型:TLP521、PC817等。
2、数字逻辑输出型(高速、带输出控制脚):6N137及其变种HCPL06系列等。
3、达林顿输出型:4N30、4N33等。
4、推挽输出型(MOS、IGBT驱动专用):TLP250、HCPL316等艾诺公司截止到2010年12月常用光耦型号统计及分类见表格《艾诺光耦201012.XLS》。
2.4 光耦基础知识1、光耦结构及原理示意光耦的主要构成部分:LED(电->光)、光电管(光->电)、电流放大(Hfe)部分。
Topr ,operating temmprature工作温度:器件正常工作所允许的温度范围。
是指环境温度。
光耦限流电阻光耦限流电阻(Optocoupler Current Limiting Resistor),是一种用于限流保护电路的元器件。
它可以帮助我们解决电路中过流的问题,保护各种电子元器件不受过电流的损害。
本文将从光耦限流电阻的原理、特性、使用方法以及选型等方面进行详细介绍。
一、光耦限流电阻的原理在电路中,当电流过大时,会使电子元件受到损坏。
为了防止这种情况的发生,我们需要限流保护电路。
而光耦限流电阻就是通过将光耦电路和电流限制电阻相结合来实现限流保护的。
光耦限流电阻的原理是通过光耦电路将输入信号隔离,使输出端只通过微小的电流来控制负载。
当电流过大时,输入端会产生电压的降低,从而降低了输出端的电流,达到了限流保护的目的。
二、光耦限流电阻的特性1. 限流能力光耦限流电阻的主要特性是其限流能力。
一般来说,限流电阻的电流承受能力取决于它的阻值和组件材料的能力。
较高的阻值意味着更低的电流,而更高的能力意味着能够承受更高的电流。
因此,在选择光耦限流电阻时,我们需要根据具体应用来决定所需的限流能力。
2. 光耦电路参数光耦限流电阻还需要考虑光耦电路参数,如隔离电压和输出反向电压,这些参数都会影响到整个保护电路的性能和安全性。
在选择光耦限流电阻时,要确保其能够与所选光耦电路相匹配。
3. 温度特性光耦限流电阻的温度特性也是需要考虑的因素之一。
这主要是因为电阻的值会随着温度的变化而变化。
因此,在设计保护电路时要注意温度的影响,以确保电路在各种条件下稳定工作。
三、如何使用光耦限流电阻在设计保护电路时,光耦限流电阻的用法通常是将其串联在微控制器引脚和电路负载之间。
当负载电流超过设定值时,光耦限流电阻将起到限流的作用并降低输入端的电压,从而使输出端的电流下降,达到保护负载的目的。
在使用光耦限流电阻时,我们还需要考虑其阻值的选择。
一般来说,阻值越大,限流能力就越强。
但是,阻值过大会对信号质量和电路稳定性造成影响。
因此,需要根据具体应用情况来选择合适的阻值。
单片机光耦上拉电阻在搞单片机的时候呀,光耦上拉电阻可真是个很有趣又很重要的东西呢!咱先来说说光耦是啥吧。
光耦就像是一个小桥梁,它能把电信号通过光的形式在两个不同的电路之间进行传递,这样就能起到隔离的作用啦,就好像是在两个世界之间建了个安全的通道。
那上拉电阻呢?它在光耦这里可是有着大作用的。
上拉电阻可以提高光耦输出信号的电平。
比如说,当光耦内部的电路状态发生变化的时候,如果没有上拉电阻,那个输出信号可能就会比较弱或者不太稳定。
但是有了上拉电阻,就像是给这个信号加了一把劲儿,让它能够更好地被单片机或者其他的电路识别。
在选择上拉电阻的时候,也是有很多讲究的。
电阻的阻值大小会影响到很多方面。
如果阻值太大了,那电流就会很小,这样可能会导致信号上升的速度很慢,就像一个人慢悠悠地走路一样,会影响整个电路的工作速度呢。
可是如果阻值太小了,电流就会很大,这可能就会消耗过多的能量,而且还可能会对光耦或者其他的元件造成损害,就像给一个小玩具加了太大的力量,它可能就会坏掉啦。
还有哦,在不同的应用场景下,对光耦上拉电阻的要求也不一样。
如果是在一个对速度要求很高的电路里,像是那种要快速处理很多数据的单片机系统,那就得选择合适的阻值,让信号能够快速地上升和下降,这样整个系统才能高效地运行。
而如果是在一些对功耗比较敏感的设备里,就不能选择太小阻值的上拉电阻,不然电池的电很快就会被消耗光啦。
再从电路设计的角度来看,光耦上拉电阻的布局也很重要。
它要是离光耦太远了,线路上可能就会有干扰,就像两个人传话,传的距离太远了,可能就会听岔了。
所以要尽量让它靠近光耦,这样才能保证信号的准确性。
概括来说呢,单片机光耦上拉电阻虽然看起来是个小小的元件,但它在整个单片机系统的正常运行和性能发挥上可是有着不可忽视的作用呢。
led限流电阻限流电阻是一种电路元件,它提供一个电阻,其用于限制输入的电流的最大值。
它实际上是一个单向的阻力装置,可以将过大的电流限制在一个安全的范围内。
在电子电路和设备的设计中,电阻是为了限制电流以及保护电路组件免受电涌流,而且它可以限制任何一种可能的意外高电流放电,甚至限制设备所需的电流以达到安全操作范围。
它可以通过降低输入电源的流动电流来保护电路元器件免受损坏。
它和熔断器一样,可以部分地保护电路元件免遭损坏但不会被消磨,因为它们不会自动断开,只会产生限制流动的值。
无论是冷却风扇、变压器、开关或功率芯片都可以利用限流电阻,为电路元件提供安全保护,降低故障发生率。
限流电阻也常被称为LED限流电阻,它用于限制LED灯的电流以保护它们不受过大的电流损伤。
LEDs 具有很强的光学和电学特性,它们的电阻值会随着温度的升高而升高,限制电路中的电流以保护 LED 元件不受过大电流的损伤。
大多数LED灯都需要限制其电流以确保有良好的寿命,并使用LED限流电阻在灯具中提供安全的电气操作环境。
LED限流电阻的设计采用与其他限流电阻类似的技术,使用带有低阻值但可靠的多极电阻器,这样可以很好地稳定负载电流。
LED灯电路通常非常简单,只包含LED限流电阻和电源电路,有时候还有一个电容来缓冲瞬态电压变化,具体的设计原则紧随电源电压和LED的灯额定电流或功率。
LED限流电阻的另一个关键因素是它可以抵抗LED灯模组高输出电压而不烧毁,这在灯面板以及其他高输出应用中尤为重要。
因此,LED限流电阻不仅保护LED灯免受损坏,而且还可以限制LED灯的输入电流,使其稳定工作,并且在灯具以及其他许多传感器、触摸屏等应用中提供可靠的电气稳定效果,它是设计安全操作的关键因素。
led灯解码器电阻电容在现代社会中,led灯已经成为了家庭和商业场所照明的常见选择。
然而,很多人对于led灯的解码器、电阻和电容的作用和原理并不了解。
今天,我们将带您一起深入了解这些关键部件,以帮助您更好地理解和应用led灯。
首先,让我们来了解一下led灯的解码器。
解码器是将电能转化为光能的关键部件。
当电流通过led芯片时,解码器会解析电能信号,并按照一定的模式控制每个led灯的亮度和颜色。
通过解码器,我们可以灵活地调节和控制led灯的发光效果,使其符合我们的需求和喜好。
在led灯的电路中,电阻也扮演着非常重要的角色。
电阻的作用是限制电流的流动,防止过电流对led灯的损坏和降低寿命。
通过在电路中添加适当的电阻,我们可以确保电流在led芯片中的流动保持在安全范围内,从而延长led灯的寿命,并提高其稳定性和可靠性。
除了电阻,电容也是led灯电路中不可或缺的一部分。
电容的主要作用是存储和释放电能。
通过电容器,我们可以平衡电路中的电流,使其保持稳定,并在需要时提供额外的电能储备。
这对于确保led灯的正常工作和提高能效至关重要。
在选购led灯时,我们应该注意的是以上几个部件的质量和性能。
一个优质的解码器可以更好地控制和调节灯光效果,使其更加丰富多样。
而合适的电阻和电容则能够保护led芯片,延长使用寿命,避免因电流问题而导致的故障和损坏。
最后,我们还需要注意的是根据不同的使用场景和需求选择合适的 led灯解码器、电阻和电容。
不同的环境和需求可能需要不同的功率、电流和亮度。
因此,在购买led灯时,我们应该根据具体要求选择适合的配套解码器、电阻和电容,以确保灯具能够正常工作并满足我们的需求。
通过对led灯解码器、电阻和电容的了解,我们可以更好地理解和应用led照明技术,为我们的居家和商业环境带来更加舒适和高效的照明效果。
希望这篇文章能够为大家提供一些指导,让我们更加深入地认识和了解led灯的工作原理和应用。
光耦下拉电阻光耦下拉电阻是一种常用的电子元件,它能够在电路中实现信号的隔离和电平下拉的功能。
在许多电子设备中,光耦下拉电阻起到了非常关键的作用。
本文将从定义、原理、应用以及选择与布线等方面详细介绍光耦下拉电阻的相关知识,希望能为读者提供一些指导意义。
首先,我们来了解一下光耦下拉电阻的定义。
光耦下拉电阻是一种通过光电转换技术实现的电子元件,它将输入信号与输出信号隔离开来,并通过内部的下拉电阻将输出信号拉低。
光耦下拉电阻的输入端通常是一个光敏二极管,通过控制输入侧的光照强度,可以实现对输出信号的控制。
因此,光耦下拉电阻能够有效地隔离输入端和输出端,提高电路的稳定性和可靠性。
接下来,我们来了解一下光耦下拉电阻的工作原理。
光敏二极管是光耦下拉电阻的核心部件,它是一种能够将光能转化为电能的器件。
当输入端照射光线时,光敏二极管就会产生电流,这个电流将流过内部的下拉电阻,从而将输出端的电平拉低。
反之,当输入端没有光照射时,光敏二极管不会产生电流,输出端的电平将保持较高状态。
通过这样的工作原理,光耦下拉电阻实现了输入和输出的隔离,并对输出信号进行电平下拉。
光耦下拉电阻在很多电子设备中都具有广泛的应用。
例如,在数字电路中,光耦下拉电阻可以通过控制输入端的光照来实现逻辑电平的转换,从而使电路能够正常工作。
此外,在自动控制系统中,光耦下拉电阻可以隔离输入信号和输出驱动电路,防止输出端对输入端产生干扰,提高系统的稳定性。
此外,光耦下拉电阻还广泛应用于数字显示设备、功率控制器等领域,为这些设备的正常运行提供了保障。
在选择和布线方面,我们需要考虑一些因素。
首先,选择合适的光耦下拉电阻型号和参数非常重要。
我们可以根据电路的需求来选择合适的输入光电流、断续电流和输出阻值等参数。
同时,布线时需要注意将输入端和输出端完全隔离,以避免信号的干扰和串址现象。
另外,还需要注意电路的保护措施,例如添加适当的瞬态电压抑制器,以防止由于外界因素引起的过电压损坏光耦下拉电阻。
灯珠教授:发光二极管为什么加限流电阻?展开全文发光二极管为什么加限流电阻?灯珠教授: 发光二极管为什么要接电阻?前天晚上,有个同学咨询灯珠教授,发光二极管为什么加限流电阻?发光二极管为什么要接电阻?答:主要的原因是发光二极管是低电流低电压的产品。
发光二极管在工作时对通过它本身的电流要求严格,通过的电流比较小,如果是小功率指示灯一般都是毫安级别。
为了使发光二极管能正常发光时不受较大的电流烧坏内部的PN结, 所以,常常会在发光二极管的使用中加一个合适的电阻与发光二极管相联接。
所以,发光二极管为什么加限流电阻?说到底是为了更好地保护发光二极管正常工作。
为什么这样讲呢?其实,生活中,我们常常遇到一些人一个led灯串联一个电阻接220V交流电常常烧掉的情形,这种情况,很大概率上是电流过大,发光二极管被击穿了。
这就是为什么发光二极管为什么要接电阻?另外,还有一个经常有同学问到的问题,那就是发光二极管应该接多大的电阻。
其实,只要接一个让发光二极管正常工作电流下的电阻,就可以了。
比如,台宏光电的直插式发光二极管,一般单颗功率是0.06瓦,电流20毫安,电压3伏左右。
所以,根据公式,P=U*U/R , 可以算出0.06W=220*220/R 算出R=800k左右。
所以,我们只要接一个800K的电阻就可以正常接220伏使用了。
当然了,有时候大电阻,精准的电阻不一定很好找,同时,电阻也跟发光二极管的电压相关,而发光二极管有一个压降值,这说明了什么了。
就是电阻会有一个范围值。
这个范围值得是多少呢?灯珠教授的个人经验是,一般在电路中接个500K,680k,800K的电阻,这个功率0.06瓦的发光二极管一般都可以用,而且不会因电流过大而烧发光二极管。
当然,如果你要设计精准的电路板电路,可以用最小的电阻和串、并联来解决,这里就不一一深入解答了。
最后的话发光二极管是低电流低电压器,它具有两面性,一方面它有耐用,品质好的发光二极管有5万小时的寿命,另外一方面,它又很脆弱,抗过载能力差,所以有实际使用中,除了串并电阻,还会给它加个一个反向电阻的电路设计保护,比如并一个4007。
Digital Optocouplers for Ultra Low Power and High Noise RejectionApplication Note 5486IntroductionAvago’s new-generation optocouplers, ACPL-M61L/M62L/061L/064L/W61L/K64L (ACPL-x6xL) and ACNW261L offer significant power efficiency improvements—a critical design parameter for electrical system designers. These new optocouplers consume 90% less power than standard optocouplers available today and 40% lower power than alternative opto-isolators.Optocouplers provide high-voltage insulation and noise rejection—two essential requirements for transmit-ting information from one voltage potential to another within an electrical system. Electrical equipment, espe-cially equipment used in industrial applications, must operate reliably for many years. Hence, the optocoupler must provide a high-quality insulation barrier to ensure reliability and durability. In addition, optocouplers reject common mode transient noise that can cause abnormal voltage transitions or excessive noise on the output signal.Target Applications and Key FeaturesThe ACPL-x6xL and ACNW261L are designed for commu-nication interfaces (RS485, CANBus, and I2C), microproces-sor system interfaces, and provide digital isolation for A/D and/or D/A conversion applications. Device performance is guaranteed over a wide temperature range, from -40°C to 105°C, making them ideal for industrial applications.Key features of the ACPL-x6xL and ACNW261L include:x A low-current LED input that allows direct drive from CMOS outputs (refer to Figure 1)x 35 kV/μs dynamic and static common mode rejection - no compromise on noise immunity!x Controlled output slew rate over a wide range of load conditions x Easy configuration for inverting and non-inverting operation x Certified for safe insulation at continuous working voltages from 560Vpeak to 1414Vpeak with transient voltages of 6kVpeak / 8kVpeak Table 1 presents essential technical specifications for these optocouplers.Table 1. Key technical specifications of AC L-x6xL and ACNW261L.ParameterSpecificationPropagation Delay80 ns (max)Skew between any two parts 30 ns (max)Pulse Width Distortion 30 ns (max)LED Forward Current 1.6 mA Icc Supply Current1.3 mA (max)Common Mode Noise Rejection 35 kV/P s at 1000 V Supply Voltage2.7 to 5.5 V Temperature Range -40 to 105°CContinuous Working Voltage560 Vpeak to 1414 VpeakFigure 1. ACPL-M61L directly driven from ASIC without external buffer.VoV DD2GND2Ease of Use and Design FlexibilityAs previously mentioned, the low LED current needed to switch the new optocouplers series makes it possible to drive the input LED directly from a CMOS output. To simplify circuit design in these cases, Avago specifies all timing parameters for the new optocouplers with fixed input resistor configurations for 3.3V and 5V signal levels (across the temperature range). Moreover, the push-pull CMOS outputs eliminate the need for external pull-up resistors.The output stage is inverting but designers can easily configure the optocouplers for either inverting or non-inverting operation. In Figure 2 below, to obtain a non-inverting configuration the designer must simply change Vin to Vcc and GND1 to Vin.Figure 2. Typical high-CMR drive circuit.Optocoupler CMR PerformanceCommon mode noise can create a significant problem in data communication applications, especially in industrial environments where electrical motors, sensors and pro-grammable logic controllers are connected together. In such systems, isolators reduce noise levels and enhance signal performance. All isolators, regardless of technol-ogy, have a parasitic capacitive coupling between the two isolated sides of the component. A noise transient occurring on the output side may cause an unwanted voltage rise on the input side. This can result in false-trig-gering of the input or even latch-up of high-impedance logic inputs. Optical isolators with LED inputs are ideal in environments with high levels of common mode noise.The attenuation of the light signal through the internal, optically transparent insulation material in these opto-couplers is low, so the distance through isolator can be kept high, effectively reducing the parasitic capacitance. In other words, providing sufficient insulation thickness in these optocoupler minimizes the unwanted capacitive coupling between the two sides.The “split resistor” input LED drive approach shown in Figure 2 balances the impedance across the LED input. Thus, a common mode noise voltage rise on the LED is symmetrical and cannot, therefore, switch the LED on. In addition, the LED inputs have a relatively high input capacitance of 70pF. The series-connected LED and cur-rent-limiting resistor form a low-pass filter that helps filter noise transients. An internal Faraday shield also minimizes the effects of common mode noise.High ReliabilityThe quality of the LED used in an optocoupler figures prominently in the durability of the product. Avago produces its own high-reliability LEDs for optocouplers at its manufacturing facility. The infrared, AlGaAs LED used in the ACPL-x6xL and ACNW261L provides excellent stability over both temperature and time. As shown in Figure 3, light output power (LOP) is essentially unchanged after 100,000 hours of operation. Graphs showing performance over temperature are provided in the product data sheets.Figure 3. LED light output power, LOP, stability over time.OUTV CC260%70%80%90%100%110%120%K HoursL O P (P e r c e n t )Speed EnhancmentA peaking capacitor placed across the input current-limit resistor (Figure 4) enhances speed performance. The value of the peaking capacitor is dependent upon the rise and fall time of the input signal and supply voltages and the LED input driving current (IF). Figure 5 shows the signifi-cant improvement of propagation delay and pulse width distortion (PWD) achieved by adding a peaking capacitor with a driving current of 2mA and a 3.3V/5V power supply.Figure 4. Connection of peaking capacitor (Cpeak) in parallel of the input limiting resistor (R1) to improve speed performanceFigure 5. Improvement of tp and PWD with the addition of a 47pF peaking capacitor.Benefits from Slew-rate Controlled OutputsThe maximum data rate for a serial interface is limited by the skew/synchronization between signals on the data and clock lines rather than the optocoupler’s absolute propagation delay. Increasing the absolute switching speed of an isolator decreases noise rejection. Rather than reducing propagation delay, Avago leverages new design features in its optocouplers that reduce skew and enhance signal quality by controlling the output slew rate. Differences in line capacitance can lead to differences in rise and fall times between two channels. Output nodes that have higher load capacitance will have higher rise and fall times (as depicted in Figure 6). This results in a large variation of propagation delay, PWD and propagation delay skew performance. The ACPL-x6xL and ACNW261L are designed with a slew-rate controlled output feature. This feature allows the rise and fall time of the output signal to be well controlled across a wide load capacitance range. This is important in parallel communication where different communication lines (for example clock and signal lines) may have different fan-outs. The propagation delay difference (skew) between any two channels in the ACPL-x6xL and ACNW261L is specified at 30ns maximum over temperature.Figure 6. Rise and fall times of the output varying with load capacitance.VinGND 2V oV DD2V CC = 5 V, I F = 2 mA 0102030405060-40-2020406080100Temp (°C)t P o rP W D (n s )HighLowHighLow(i) output is switching fromHigh to Low(i) output is switching fromLow to HighProduct OfferingTable 2 and Figure 9 below show the various package options available. All devices are RoHS-6 compliant.Table 2. ACPL-x6xL and ACNW261L package optionsPart No.Package TypeNo. of ChannelsOutput TypeEnable PinUL1577, 1 min (Vpeak)IEC60747-5-5, Max. Working Voltage (Vpeak)Clearance (mm)Creepage(mm)ACPL-M61L SO-51CMOS –3750560* 5.0 5.0ACPL-M62L ^SO-51Open Drain –3750560* 5.0 5.0ACPL-061L ^SO-81CMOS 03750560* 4.9 4.8ACPL-064L SO-82CMOS –3750560* 4.9 4.8ACPL-W61L Stretched S061CMOS –50001140*8.08.0ACPL-K64L Stretched S082CMOS –50001140*8.08.0ACNW261L ^400 mil DIP-8/ Gull Wing1CMOS500014149.610.0Notes:^ Advance information. Subjected to changes.* Applicable for ACPL-x6xL series with IEC60747-5-5 Option, -x60E.Supply Voltage Range and Glitch-Free OutputsBesides being power efficient, ACPL-x6xL and ACNW261L are able to deliver stable switching performance across the whole supply voltage range (2.7 V – 5.5 V) and glitch free outputs during power up/down of the component.Figure 7. Isolation of SPI interface.Application Example: SPI InterfaceIn many applications, such as SPI and I2C serial interfaces, stable switching parameters over time and temperature are far more important than the actual device switching speed. The SPI serial interface found in many micro-controllers is a good example to review. An isolated SPI interface based on the dual-channel ACPL-064L and the single-channel ACPL-M61L is shown in Figure 7. Figure 8 shows the ACPL-x6xL SPI interface evaluation board that is available upon request from Avago.Figure 8. ACPL-x6xL SPI interface evaluation board.Vcc2CLK outSD1 outCLK inSD1 in10 SDO in9 GND26 Vcc27 CLK out 8 SDI out 4 SDO out 3 GND11 CLK in 5 Vcc12 SDI inFigure 9. ACPL-x6xL and ACNW261L package optionsFor product information and a complete list of distributors, please go to our web site: Avago, Avago Technologies, and the A logo are trademarks of Avago Technologies in the United States and other countries.Data subject to change. Copyright © 2005-2011 Avago Technologies. All rights reserved. AV02-2674EN - January 20, 2011A n ode Ca th odeV DD V o NC GNDNC NCACN W 261L ^ACP L-061L^NC *A n ode Ca th odeV DD GNDV o ACP L-K 64LA n Ca th V DDGNDV o^A n Ca th V DD GNDV o * A 0.1 P F by pass capaci t or m u s t b e co nn ec t ed b e t wee n pi n s V DD a n d GND.^ Ad v a n ced i n forma t io n , ma y s ubj ec t t o c h a n ges.V DD V o 1A n ode 1Ca th ode 1V o 2GNDCa th ode2A n ode2ACP L-064LACP L-W 61L ^V DD V o 1A n ode 1Ca th ode 1V o 2GNDCa th ode2A n ode2T RU TH T A BLE (POS ITIVE L OG I C )(for ACP L-061L/ACN W 261L o nly)LE D E NA BLE ON H O FF H OU T PU T L H ON L O FF L Z Z ON NC O FF NC L H T RU TH T A BLE (POS ITIVE L OG I C )LE D OU T PU T ON L O FFH。