光耦的作用及原理 开关电源, 通信设备, 信号传输, 继电器, 振荡器

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光耦(光耦合器)是70年代发展起来产新型器件，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。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。

　　光耦的作用

　　(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。

　　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。当两个不同的型号的光耦只有负载电流不同时，可以用大的负载电流的光耦代替小负载电流的光耦。