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光耦合器亦稱光電隔離器或光電耦合器,簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件,通常把發光器(紅外線發光二極管LED)與受光器(光敏半導體管,光敏電阻)封裝在同一管殼內。當輸入端加電信號時發光器發出光線,受光器接收光線之后就產生光電流,從輸出端流出,從而實現了“電—光—電”控制。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器,由于它具有體積小、壽命長、無觸點,抗干擾能力強,輸出和輸入之間絕緣,單向傳輸信號等優點,在數字電路上獲得廣泛的應用。
耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用,所以,它在各種電路中得到廣泛的應用。它已成為種類多、用途廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成:光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管(LED),使之發出一定波長的光,被光探測器接收而產生光電流,再經過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點,因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。所以,它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件,可以大大提高計算機工作的可靠性。
一、輸入特性
光耦合器的輸入特性實際也就是其內部發光二極管的特性。常見的參數有:
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通常以If=20mA來測試正向工作電壓,當然不同的LED,測試條件和測試結果也會不一樣。
2. 反向電壓Vr(Reverse Voltage )
是指LED所能承受的大反向電壓,超過此反向電壓,可能會損壞LED。在使用交流脈沖驅動LED時,要特別注意不要超過反向電壓。
3. 反向電流Ir(Reverse Current)
通常指在大反向電壓情況下,流過LED的反向電流。
4. 允許功耗Pd(Maximum Power Dissipation)
LED所能承受的大功耗值。超過此功耗,可能會損壞LED。
5. 中心波長λp(Peak Wave Length)
是指LED所發出光的中心波長值。波長直接決定光的顏色,對于雙色或多色LED,會有幾個不同的中心波長值。
6. 正向工作電流If(Forward Current)
If是指LED正常發光時所流過的正向電流值。不同的LED,其允許流過的大電流也會不一樣。
7. 正向脈沖工作電流Ifp(Peak Forward Current)
Ifp是指流過LED的正向脈沖電流值。為壽命,通常會采用脈沖形式來驅動LED,通常LED規格書中給中的Ifp是以0.1ms脈沖寬度,占空比為1/10的脈沖電流來計算的。
四、傳輸特性:
1.電流傳輸比CTR(Current Transfer Radio)
2.上升時間Tr (Rise Time)& 下降時間Tf(Fall Time)
其它參數諸如工作溫度、耗散功率等不再一一敷述。
以下為光電耦合器的常用參數:
反向電流IR:在被測管兩端加規定反向工作電壓VR時,二極管中流過的電流。
反向擊穿電壓VBR:被測管通過的反向電流IR為規定值時,在兩極間所產生的電壓降。
正向壓降VF:二極管通過的正向電流為規定值時,正負極之間所產生的電壓降。
正向電流IF:在被測管兩端加一定的正向電壓時二極管中流過的電流。結電容CJ:在規定偏壓下,被測管兩端的電容值。
反向擊穿電壓V(BR)CEO:發光二極管開路,集電極電流IC為規定值,集電極與發射集間的電壓降。
輸出飽和壓降VCE(sat):發光二極管工作電流IF和集電極電流IC為規定值時,并保持IC/IF≤CTRmin時(CTRmin在被測管技術條件中規定)集電極與發射極之間的電壓降。
反向截止電流ICEO:發光二極管開路,集電極至發射極間的電壓為規定值時,流過集電極的電流為反向截止電流。
電流傳輸比CTR:輸出管的工作電壓為規定值時,輸出電流和發光二極管正向電流之比為電流傳輸比CTR。
脈沖上升時間tr,下降時間tf:光耦合器在規定工作條件下,發光二極管輸入規定電流IFP的脈沖波,輸出端管則輸出相應的脈沖波,從輸出脈沖幅度的10%到90%,所需時間為脈沖上升時間tr。從輸出脈沖后沿幅度的90%到10%,所需時間為脈沖下降時間tf。
傳輸延遲時間tPHL,tPLH:從輸入脈沖幅度的50%到輸出脈沖電平下降到1.5V時所需時間為傳輸延遲時間tPHL。從輸入脈沖后沿幅度的50%到輸出脈沖電平上升到1.5V時所需時間為傳輸延遲時間tPLH。
入出間隔離電容CIO:光耦合器件輸入端和輸出端之間的電容值。
入出間隔離電阻RIO:半導體光耦合器輸入端和輸出端之間的絕緣電阻值。
入出間隔離電壓VIO:光耦合器輸入端和輸出端之間絕緣耐壓值.
CT Micro's 采用雙模塑共面 (DMC-Isolator ? ) 封裝技術,該技術采用特的封裝材料和工藝配方設計,可提供的可靠性和隔離性能的光耦合器。
二色成型共面(DMC-隔離?)優勢。
的隔離性能
在升高的溫度下具有一致的傳輸特性性能
固定內部隔離間隙(通過絕緣的厚度)。
無鉛且符合 RoHS。
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