光電耦合元件

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LED與光電耦合元件的概要圖

光電耦合元件是以光作為媒體來傳輸電信號的一組裝置,其功能是平時維持電信號輸入、輸出間有良好的隔離作用,需要時可以使電信號通過隔離層的傳送方式。 光電耦合元件(英语Opto-isolator,英语optical coupler,或縮寫為OC),亦稱光耦合器、光隔離器以及光電隔離器,簡稱光耦

光電耦合元件可分為模拟数字兩種,主要由光發射器和光偵測器組成。兩種元件通常會整合到同一個封裝,但它們之間除了光束之外不會有任何電氣或實體連接。

光電耦合元件的光發射器大都是發光二極體(LED),光偵測器的種類比較多,但多半由光電二極體光電晶體擔任。

結構[编辑]

光耦合器一般由三部分組成:光的發射、光的接收及信號放大。

輸入的電信號驅動發光二極體,使之發出一定波長的光,被光探測器接收而產生光電流,再經過進一步放大後輸出。這就完成了電—光—電的轉換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由於光耦合器輸入輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點,因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由於光耦合器的輸入端屬於電流型工作的低阻元件,因而具有很強的共模抑制能力。所以,它在長線傳輸資訊中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在電腦數位通信及即時控制中作為信號隔離的介面器件,可以大大增加其工作之可靠性。

應用[编辑]

光電耦合元件廣泛用於電氣絕緣、電平轉換、級間耦合、驅動電路、開關電路、斬波器、多諧振盪器、信號隔離、級間隔離 、脈衝放大電路數位儀錶、遠距離信號傳輸、脈衝放大、固態繼電器(SSR)、儀器儀錶、通信設備及微機電介面中。
在單片開關電源中,利用線性光耦合器可構成光耦回饋電路,通過調節控制端電流來改變占空比,達到精密穩壓目的。

種類[编辑]

  • 電晶體耦合器:具有較高的換能效率,高耐壓性,低輸入驅動能力
  • 高速積體電路輸出耦合器:它有提供高速集成光能力的接收元件,速度為1-10兆赫茲
  • 三端雙向可控矽耦合器:這種類型的耦合器主要用來控制AC載荷,例如發動機螺線管
  • 光控繼電器:能轉換類比信號,因為在一個輸出處裏裝配一個MOSFET,有線性輸出特徵。

參看[编辑]

外部聯結[编辑]