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              光耦元件幾個重要參數
              - 2020-07-06-

                光電耦合器(opticalcoupler,英文縮寫為OC)亦稱光電阻隔器或光耦元件,簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器材,一般把發光器(紅外線發光二極管LED)與受光器(光敏半導體管)封裝在同一管殼內。當輸入端加電信號時發光二極管宣布光線,光敏三極管接受光線之后就產生光電流,從輸出端流出,然后完成了“電—光—電”轉化。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器,因為它具有體積小、壽命長、無觸點,抗干擾能力強,輸出和輸入之間絕緣,單向傳輸信號等長處,在數字電路上獲得廣泛的應用。

                光耦元件的主要長處是:信號單向傳輸,輸入端與輸出端徹底完成了電氣阻隔,輸出信號對輸入端無影響,抗干擾能力強,工作安穩,無觸點,運用壽命長,傳輸效率高。光耦元件是70年代發展起來產新式器材,現已廣泛用于電氣絕緣、電平轉化、級間耦合、驅動電路、開關電路、斬波器、多諧振動器、信號阻隔、級間阻隔、脈沖擴大電路、數字儀表、遠距離信號傳輸、脈沖擴大、固態繼電器(SSR)、儀器儀表、通訊設備及微機接口中。在單片開關電源中,利用線性光耦元件可構成光耦反饋電路,經過調節控制端電流來改動占空比,到達精細穩壓意圖。

                在光耦電路設計中,有兩個參數常常被人忽視,需求格外留意,

                一個是反向電壓Vr(Reverse Voltage),是指原邊發光二極管所能承受的較大反向電壓,超過此反向電壓,或許會損壞LED。而一般光耦中,這個參數只要5V左右,在存在反壓或振動的條件下運用時,要特別留意不要超過反向電壓。如,在運用溝通脈沖驅動LED時,需求添加保護電路。

                別的一個參數是光耦的電流傳輸比(current transfer ratio,簡稱CTR),是指在直流工作條件下,光耦的輸出電流與輸入電流之間的比值。光耦的CTR類似于三極管的電流擴大倍數,是光耦的一個極為重要的參數,它取決于光耦的輸入電流和輸出電流值及電耦的電源電壓值,這幾個參數共同決議了光耦工作在擴大狀況還是開關狀況,其計算方法與三極管工作狀況計算方法類似。若輸入電流、輸出電流、電流傳輸比設計搭配不合理,或許導致電路不能工作在預想的工作狀況。

                除上述兩個參數外,光耦還有幾個參數是比較重要的,如:

                1)正向工作電壓Vf(Forward Voltage),Vf是指在給定的工作電流下,LED本身的壓降。常見的小功率LED一般以If=10mA來測驗正向工作電壓,當然不同的LED,測驗條件和測驗結果也會不一樣。

                2)集電極電流Ic(Collector Current)光敏三極管集電極所流過的電流,一般表示其較大值。

                3)C-E飽滿電壓Vce(sat)(C-E Saturation Voltage),即光敏三極管的集電極-發射極飽滿壓降。

                4)上升時間Tr(Rise Time)&下降時間Tf(Fall Time),其界說與典型測驗方法如下圖所示,它們反映了工作在開關狀況的光耦,其開關速度狀況。


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