光耦合器有两种:一种是非线性光耦合器,另一种是线性光耦合器。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的。这种光耦适用于开关信号传输,不适用于模拟信号传输。常用的4N系列光耦合器属于非线性光耦合器。
线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,在小信号下性能良好,因此可以用线性特性进行隔离和控制。常用的线性光耦合器是pc817a-c系列。
开关电源中常用的光耦合器是线性光耦合器。如果使用非线性光耦,振荡波形可能恶化,严重时会出现寄生振荡,使几千Hz的振荡频率依次被几十到几百Hz的低频振荡调制。结果就是会干扰彩电、彩色显示、VCD、DCD等等。同时,电源的负载能力下降。
如果光耦在彩电、显示器等电源维修中损坏,必须更换为线性光耦。常用的4针线性光耦合器是PC817A - C..常用的六足线性光耦合器如PC111 TLP521包括LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36不适合开关电源,因为这四个光耦合器属于非线性光耦合器。
线性光耦的实际应用
如果要求被测量的范围更大,精度要求更高,使用反馈线性光耦无疑更合适。然而,当线性使用或使用线性光耦器件时,光耦的线性度往往不完全令人满意。根据实践经验,关键是要充分了解光耦合器的一些特性以及利用反馈机制改善光耦合器线性度的原理。只要在设计过程中合理选择器件,精心设计电路,即使使用普通光耦合器,也能取得很好的效果。在此,应注意以下几点:
1.需要充分认识到光耦是电流驱动器件。为了合理选择反馈电路中使用的运算放大器,需要保证运算放大器在正常工作时有适当的负载能力来驱动。
2.在使用普通光耦器件时,尽量使用多个光耦,而不是单个光耦器件,因为在一个芯片上集成多个光耦有利于保证多个光耦的特性从材料和工艺的角度趋于一致,也正是因为多个光耦的特性一致,反馈才能提高线性度。
3.由于线性光耦在使用过程中引入了反馈机制,不适合被测信号变化过快或频率很高的情况。根据上述原理,在电力DC系统监控模块中,采用普通光耦和反馈线性光耦可以成功实现DC母线电压信号的采集和隔离,其线性度和准确度令人满意。