耦合器

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光耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。

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概述
工作原理
分類
主要品牌
常見問題

概述

光耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光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(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。

工作原理

耦合器是從無線信號主干通道中提取出一小部分信號的射頻器件，與功分器一樣都屬于功率分配器件，不同的是耦合器是不等功率的分配器件。耦合器與功分器搭配使用，主要為了達(dá)到一個目標(biāo)—使信號源的發(fā)射功率能夠盡量平均分配到室內(nèi)分布系統(tǒng)的各個天線口，使每個天線口的發(fā)射功率基本相同。

耦合器的重要指標(biāo)是耦合度和插損。耦合度是耦合端口與輸入端口的功率之比，以dB表示的話，一般是負(fù)值。耦合度的絕對值越大，相當(dāng)于拿走的東西越少，自然耦合器的損耗就越小。插損是輸出端口與輸入端口的功率之比。耦合度的絕對值越大，插損的絕對值越小。

信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是70年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。

分類

光耦合器的種類達(dá)數(shù)十種，主要有通用型（又分無基極引線和基極引線兩種）、達(dá)林頓型、施密特型、高速型、光集成電路、光纖維、光敏晶閘管型（又分單向晶閘管、雙向晶閘管）、光敏場效應(yīng)管型。

主要品牌

Schneider-El

常見問題

光耦合器選型

在設(shè)計(jì)光耦光電隔離電路時(shí)必須正確選擇光耦合器的型號及參數(shù)，選取原則如下：

(1)由于光電耦合器為信號單向傳輸器件，而電路中數(shù)據(jù)的傳輸是雙向的，電路板的尺寸要求一定，結(jié)合電路設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，就要選擇單芯片集成多路光耦的器件；

(2)光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是不小于500%。因?yàn)楫?dāng)CTR<500%時(shí)，光耦中的LED就需要較大的工作電流(>5.0 mA)，才能保證信號在長線傳輸中不發(fā)生錯誤，這會增大光耦的功耗；

(3)光電耦合器的傳輸速度也是選取光耦必須遵循的原則之一，光耦開關(guān)速度過慢，無法對輸入電平做出正確反應(yīng)，會影響電路的正常工作。

(4)推薦采用線性光耦。其特點(diǎn)是CTR值能夠在一定范圍內(nèi)做線性調(diào)整。設(shè)計(jì)中由于電路輸入輸出均是一種高低電平信號，故此，電路工作在非線性狀態(tài)。而在線性應(yīng)用中，因?yàn)樾盘柌皇д娴膫鬏?，所以，?yīng)根據(jù)動態(tài)工作的要求，設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使電路工作在線性狀態(tài)。

光電耦合器檢測方法

光電耦合器它屬于比較新型的一種電子產(chǎn)品，它廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、音視頻，它又被叫做光耦合器或光耦，在各種控制電路中。由于光電耦合器內(nèi)部的發(fā)光二極管和光敏三極管只是把電路前后級的電壓或電流變化，轉(zhuǎn)化為光的變化，二者之間沒有電氣連接，因此能有效隔斷電路間的電位聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)電路之間的可靠隔離。

1.光電耦合器的檢測判斷光耦的好壞，可在路測量其內(nèi)部.二極管和三極管的正反向電阻來確定。更可靠的檢測方法是以下三種。1. 比較法拆下懷疑有問題的光耦，用萬用表測量其內(nèi)部二極管;三極管的正反向電阻值，用其與好的光耦對應(yīng)腳的測量值進(jìn)行比較，若阻值相差較大，則說明光耦已損壞。

2. 數(shù)宇萬用表檢測法下面以PCIll光耦檢測為例來說明數(shù)字萬用表檢測的方法，檢測時(shí)將光耦內(nèi)接二極管的+端①腳和—端②腳分別插入數(shù)字萬用表的hfE的c，e插孔內(nèi)，此時(shí)數(shù)字萬用表應(yīng)置于NPN擋;然后將光耦內(nèi)接光電三極管c極⑤腳接指針式萬用表的黑表筆，e極④腳接紅表筆，并將指針式萬用表撥在Rxlk擋。這樣就能通過指針式萬用表指針的偏轉(zhuǎn)角度——實(shí)際上是光電流的變化，來判斷光耦的情況。指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，說明光耦的光電轉(zhuǎn)換效率越高，即傳輸比越高，反之越低;若表針不動，則說明光耦已損壞。

3.光電效應(yīng)判斷法仍以ICIll光電耦合器的檢測為例，將萬用表置寸：Rxlk電阻擋，兩表筆分別接在光耦的輸出端④、⑤腳，然后用一節(jié)1.5V的電池與一只50-100歐的電阻串接后，電池的正極端接PC111的①腳，負(fù)極端碰接②腳，或者正極端碰接①腳，負(fù)極端接②腳，這時(shí)觀察接在輸出端萬用表的指針偏轉(zhuǎn)情況。如果指針擺動，說明光耦是好的，如果不擺動，則說明光耦已損壞。萬用表指針擺動偏轉(zhuǎn)角度越大，表明光電轉(zhuǎn)換靈敏度越高。

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