光耦合器最常见的应用是信号隔离。它提供完全隔离,因为它的输入端没有电连接到输出端。它的输入端是光源,通常是LED,次级端是光电晶体管。光电晶体管也是晶体管,但是没有基极电流。基本电流的缺乏使得分析简单直接。
光耦合器的常见应用。
光耦的一个常见应用是电源一次控制和二次控制之间的通信。如今,电源设计在不断发展。它对一级和二级采用数字控制。初级侧是变压器的初级侧。任何与初级绕组共享接地参考的设备都被视为初级设备。另一方面,任何相对于次级绕组接地的元件都被认为是次级。
初级侧控制不能直接连接到次级侧控制,反之亦然。如果这样做,变压器提供的隔离将失效。连接两个控制器的最优选和最经济的方法是使用光耦合器,如上图所示。
功率反馈回路。
光耦合器的另一个常见应用是欠电路。电路下面是电源,可以是反激,也可以是正向。控制器位于控制功率MOSFETM2的初级侧。为了使电源有稳定的输出,控制要有来自输出的信息。因此,光耦合器用作隔离元件,将输出反馈至位于初级侧的控制器。更完整地描述如何分析反馈环路中的光耦合器。
光耦合器的另一个最常见的应用是提供逻辑信号。如果逻辑电平检测很简单,为什么不应该使用更小更便宜的BJT或MOSFET呢?同样,使用光耦合器的核心目的是同时隔离。我就以电源为例。如果需要监控来自一个接地基准的信号并将其传输到另一个具有另一个接地基准的电路,应使用以下光耦合器。
上述电路可以工作在饱和(开关模式)或线性模式。当作为开关工作时,晶体管光耦合器的集电极-发射极电压理想情况下为零。另一方面,当设置为在线性区域工作时,集电极-发射极电压不为零,但不等于Vcc。阅读本文,了解如何设计光耦合器电路的完整教程。