光耦合器(OCs)也称为光隔离器或光耦合器继电器。它是一种通过光传输电信号的设备。通常,发光器件(红外发光二极管LED)和感光体(光敏半导体管)封装在同一外壳中。当电信号加到输入端时,LED发光。光电晶体管受光后产生光电流,从输出端流出,从而实现光电转换。光电耦合器因其体积小、寿命长、无接触点、抗干扰能力强、输出与输入绝缘、信号单向传输等优点,通过光学介质将输入信号耦合到输出信号。
光耦继电器的优点:
光耦的主要优点是:信号传输单向,输入输出完全电气隔离,输出信号对输入无影响,抗干扰能力强,运行稳定,无接触,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是20世纪70年代发展起来的一种新设备。已广泛应用于电气绝缘、电平转换、级联、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振器、信号隔离、级间分离、脉冲放大电路、数字仪器、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器、通信设备、计算机接口等。在单片机开关电源中,可以用线性光耦构成光耦反馈电路,通过调节控制端的电流来改变占空比,从而达到精确稳压的目的。
在光耦电路的设计中,有两个参数经常被忽略,需要特别注意。
一个是反向电压(Vr),是原LED能承受的最大反向电压。如果该值超过该反向电压,发光二极管可能会损坏。对于一般的光耦合器,这个参数只有5V左右。在有反向电压或振荡的情况下使用时,应特别注意不要超过反向电压。例如,当使用交流脉冲驱动发光二极管时,需要额外的保护电路。
另一个参数是光耦的电流传递比(CTR),指的是DC工作条件下光耦的输出电流与输入电流之比。光耦的CTR类似于晶体管的电流放大系数。这是光耦非常重要的参数。它取决于输入和输出光耦合器的电流值以及光耦合器电源的电压值。这些参数共同决定了光耦合器是工作在放大状态还是开关状态。计算方法类似于晶体管的工作状态。如果输入电流、输出电流和电流传输比的设计不合理,电路可能无法工作在要求的状态。