光電耦合器(簡稱光耦)是開關電源電路中常用的器件。光電耦合器分為兩種:一種為非線性光耦,另一種為線性光耦。
光電耦合器的作用介紹
1、線性光電耦合器
線性光耦器件又分為兩種:無反饋型和反饋型;
無反饋型線性光耦器件實際上是在器件的材料和生產工藝上采取一定措施(使得光耦器件的輸入輸出特性的非線性得到改善。但由于固有特性,改善能力十分有限。這種光耦器件主要用于對線性區的范圍要求不大的情況,例如開關電源的電壓隔離反饋電路中經常使用的PC816A和NEC2501H等線性光耦。不過這種光耦器件只是在有限的范圍內線性度較高,所以不適合使用在對測試精度以及范圍要求較高的場合。
另一種線性光耦是反饋型器件。其作用原理是將普通光耦的單發單收模式稍加改變,增加一個用于反饋的光接受電路用于反饋,通過這樣的方式來抵消直通通路的非線性,從而達到實現線性隔離的目的。這種器件例如德州儀器公司曾經出品現已停產的TIL300A,CLARE公司生產的LOC系列線性光耦,惠普公司生產的HCNR200/201線性光耦等。
2、非線性光電耦合器
非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的,這類光耦適合于開關信號的傳輸,不適合于傳輸模擬量。常用的4N系列光耦屬于非線性光耦。如4N25、4N26、4N35、4N36。
常用的4N系列光耦屬于非線性光耦
常用的線性光耦是PC817A—C系列。
非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的,這類光耦適合于弄開關信號的傳輸,不適合于傳輸模擬量。
線性光耦的電流傳輸手特性曲線接進直線,并且小信號時性能較好,能以線性特性進行隔離控制。
開關電源中常用的光耦是線性光耦。如果使用非線性光耦,有可能使振蕩波形變壞,嚴重時出現寄生振蕩,使數千赫的振蕩頻率被數十到數百赫的低頻振蕩依次為號調制。由此產生的后果是對彩電,彩顯,VCD,DCD等等,將在圖像畫面上產生干擾。同時電源帶負載能力下降。
在彩電,顯示器等開關電源維修中如果光耦損壞,一定要用線性光耦代換。
常用的4腳線性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六腳線性光耦有:TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不適合用于開關電源中的,因為這4種光耦均屬于非線性光耦。
以下是目前市場上常見的高速光藕型號:
100K bit/S:
6N138、6N139、PS8703
1M bit/S:
6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530(雙路)、HCPL-2531(雙路)
10M bit/S:
6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630(雙路)、HCPL-2631(雙路)
光耦合器的增益被稱為晶體管輸出器件的電流傳輸比 (CTR),其定義是光電晶體管集電極電流與LED正向電流的比率(ICE/IF)。光電晶體管集電極電流與VCE有關,即集電極和發射極之間的電壓。
可控硅型光耦
還有一種光耦是可控硅型光耦。
例如:moc3063、IL420;
它們的主要指標是負載能力;
例如:moc3063的負載能力是100mA;IL420是300mA;
光耦的部分型號
型號規格 性能說明
4N25 晶體管輸出
4N25MC 晶體管輸出
4N26 晶體管輸出
4N27 晶體管輸出
4N28 晶體管輸出
4N29 達林頓輸出
4N30 達林頓輸出
4N31 達林頓輸出
4N32 達林頓輸出
4N33 達林頓輸出
4N33MC 達林頓輸出
4N35 達林頓輸出
4N36 晶體管輸出
4N37 晶體管輸出
4N38 晶體管輸出
4N39 可控硅輸出
6N135 高速光耦晶體管輸出
6N136 高速光耦晶體管輸出
6N137 高速光耦晶體管輸出
6N138 達林頓輸出
6N139 達林頓輸出
MOC3020 可控硅驅動輸出
MOC3021 可控硅驅動輸出
MOC3023 可控硅驅動輸出
MOC3030 可控硅驅動輸出
MOC3040 過零觸
發可控硅輸出
MOC3041 過零觸發可控硅輸出
MOC3061 過零觸發可控硅輸出
MOC3081 過零觸發可控硅輸出
TLP521-1 單光耦
TLP521-2 雙光耦
TLP521-4 四光耦
TLP621 四光耦
TIL113 達林頓輸出
TIL117 TTL邏輯輸出
PC814 單光耦
PC817 單光耦
H11A2 晶體管輸出
H11D1 高壓晶體管輸出
H11G2 電阻達林頓輸