光耦的使用原則_光耦的應用

光耦的使用原則

1、光耦合器的電流傳輸比（CTR）的允許范圍是50%～200%。這是因為當CTR《50%時，光耦中的LED就需要較大的工作電流（IF》5.0mA），才能正常控制單片開關電源IC的占空比，這會增大光耦的功耗。若CTR》200%，在啟動電路或者當負載發生突變時，有可能將單片開關電源誤觸發，影響正常輸出。2、若用放大器電路去驅動光電耦合器，必須精心設計，保證它能夠補償耦合器的溫度不穩定性和漂移。

2、推薦采用線性光耦合器，其特點是CTR值能夠在一定范圍內做線性調整。

上述使用的光電耦合器時工作在線性方式下，在光電耦合器的輸入端加控制電壓，在輸出端會成比例地產生一個用于進一步控制下一級電路的電壓，是單片機進行閉環調節控制，對電源輸出起到穩壓的作用。

為了徹底阻斷干擾信號進入系統，不僅信號通路要隔離，而且輸入或輸出電路與系統的電源也要隔離，即這些電路分別使用相互獨立的隔離電源。對于共模干擾，采用隔離技術，即利用變壓器或線性光電耦合器，將輸入地與輸出地斷開，使干擾沒有回路而被抑制。在開關電源中，光電耦合器是一個是非常重要的外圍器件，設計者可以充分的利用它的輸入輸出隔離作用對單片機進行抗干擾設計，并對變換器進行閉環穩壓調節。

光耦的應用

用作固體繼電器

采用光電耦合器作固體繼電器具有體積小、耦合密切、驅動功率小、動作速度快、工作溫度范圍寬等優點。圖3所示是一個光電耦合器用作固體繼電器的實際電路圖，它的左半部分電路可用于將輸入的電信號Vi變成光電耦合器內發光二極管發光的光信號；而右半部分電路則通過光電耦合器內的光敏三極管再將光信號還原成電信號，所以這是一種非常好的電光與光電聯合轉換器件。光電耦合器的電流傳輸比為20%，耐壓為150V，驅動電流在8～20mA之間。在實際使用中，由于它沒有一般電磁繼電器常見的實際接點，因此不存在接觸不良和燃弧打火等現象，也不會因受外力或機械沖擊而引起誤動作。所以，它的性能比較可靠，工作十分穩定。

在電話保安裝置中應用

為了防止電話線路被并機竊用或電話機被盜用通話，可以利用光電耦合器來設計一個簡單實用的電話保安電路，由VD1～VD4組成極性轉換電路。由于在將本保安器接入電話線路中時，不需要分清電話線路反饋電壓的極性，因此，使用該保安器可以給安裝帶來很大的方便。

代替音頻變壓器

在線性電路中，兩級放大器之間常用音頻變壓器作耦合。這種耦合的缺點是會在變壓器鐵芯片中損耗掉一部分功率，并可能造成某些失真。而如果選用光電耦合器來代替音頻變壓器就可以克服上述這些缺點。當輸入信號Vi經三極管BG1、BG2前級放大之后，驅動光電耦合器左邊的LED發光，并被右邊的光敏管全部吸收并轉換成電信號，此信號經后級電路BG3放大，并由該管的發射極通過電容器C3后輸出一個不失真的放大信號V0。由于該電路將前后兩級放大器之間完全隔離，因而杜絕了地環路可能引起的干擾。同時由于該電路還具有消噪功能，因此避免了信號的失真。整個電路的總增益可望達到20dB以上，帶寬約120kHz。

在邏輯電路上的應用

光電耦合器可以構成各種邏輯電路，由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構成的邏輯電路更可靠。

作為固體開關應用

在開關電路中，往往要求控制電路和開關之間要有很好的電隔離，對于一般的電子開關來說是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實現。

在觸發電路上的應用

將光電耦合器用于雙穩態輸出電路，由于可以把發光二極管分別串入兩管發射極回路，可有效地解決輸出與負載隔離地問題。

脈沖放大電路中的應用

光電耦合器應用于數字電路，可以將脈沖信號進行放大。

在線性電路上的應用

線性光電耦合器應用于線性電路中，具有較高地線性度以及優良地電隔離性能。

特殊場合的應用

光電耦合器還可應用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點繼電器以及用于A/D電路等多種場合。