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基本元器件 - 光电耦合器

光耦是将发光二极管(LED)和光电探测器集成于一个封装中的器件。

光耦的作用

在光耦中,一次侧(LED 侧)和二次侧(受光器件侧)是电绝缘的。因此,即使一次侧和二次侧的电位(甚至 GND 电位)不同,也可以将一次侧电信号传输到次级侧。光耦将两端电路隔离开来。

参考与致谢

文章作者:Power Lin
原文地址:https://wiki-power.com
版权声明:文章采用 CC BY-NC-SA 4.0 协议,转载请注明出处。

光耦的参数

LED 侧:

  • 正向工作电压 Vf(Forward Voltage):Vf 是指在给定的工作电流下,LED 本身的压降。常见的小功率 LED 通常以 If=20mA 来测试正向工作电压,当然不同的 LED,测试条件和测试结果也会不一样。
  • 反向电压 Vr(Reverse Voltage):指 LED 所能承受的最大反向电压,超过此反向电压,可能会损坏 LED。在使用交流脉冲驱动 LED 时,要特别注意不要超过反向电压。
  • 反向电流 Ir(Reverse Current):通常指在最大反向电压情况下,流过 LED 的反向电流。
  • 允许功耗 Pd(Maximum Power Dissipation):LED 所能承受的最大功耗值。超过此功耗,可能会损坏 LED。
  • 中心波长 λp(Peak Wave Length):是指 LED 所发出光的中心波长值。波长直接决定光的颜色,对于双色或多色 LED,会有几个不同的中心波长值。
  • 正向工作电流 If(Forward Current):If 是指 LED 正常发光时所流过的正向电流值。不同的 LED,其允许流过的最大电流也会不一样。
  • 正向脉冲工作电流 Ifp(Peak Forward Current):Ifp 是指流过 LED 的正向脉冲电流值。为保证寿命,通常会采用脉冲形式来驱动 LED,通常 LED 规格书中给中的 Ifp 是以 0.1ms 脉冲宽度,占空比为 1/10 的脉冲电流来计算的。

光敏三极管侧:

  • 集电极电流 Ic(Collector Current),光敏三极管集电极所流过的电流,通常表示其最大值。
  • 集电极-发射极电压 Vceo(C-E Voltage),集电极-发射极所能承受的电压。
  • 发射极-集电极电压 Veco(E-C Voltage),发射极-集电极所能承受的电压。
  • 反向截止电流 Iceo
  • C-E 饱和电压 Vce(sat)(C-E Saturation Voltage)

传输特性:

  • 电流传输比 CTR(Current Transfer Radio):通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持恒定时,它等于直流输出电流 IC 与直流输入电流 IF 的百分比。
  • 上升时间 Tr (Rise Time)& 下降时间 Tf(Fall Time)

隔离特性:

  • 入出间隔离电压 Vio(Isolation Voltage),光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。
  • 入出间隔离电容 Cio(Isolation Capacitance),光耦合器件输入端和输出端之间的电容值
  • 入出间隔离电阻 Rio:(Isolation Resistance),半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。