由于光耦合繼電器的輸入和輸出相互隔離,并且電信號傳輸具有單向性,因此具有良好的電絕緣和干擾抑制能力。另外,由于光耦合器的輸入端是低電阻電流型組件,因此它具有很強的共模抑制能力。因此,當通過長線傳輸信息時,它可以顯著提高作為端子絕緣元件的信噪比。作為數(shù)字計算機通信和實時控制中的信號隔離接口設(shè)備,它可以大大提高計算機工作的可靠性。光耦合器的主要優(yōu)點是:單向信號傳輸,輸入端和輸出端完全電隔離,輸出信號不影響輸入端,抗干擾能力強,運行穩(wěn)定,無接觸,使用壽命長,傳輸效率高。
光耦合器是1970年代開發(fā)的一種新型設(shè)備。如今它已廣泛用于電氣隔離,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,級間隔離和脈沖放大器電路,數(shù)字儀器,遠程信號傳輸,脈沖放大器,固態(tài)繼電器(SSR),儀器,通信設(shè)備和微機接口。在單芯片開關(guān)電源中,可以使用線性光耦合器形成光耦合器反饋電路,并且可以通過調(diào)節(jié)控制端子電流來改變占空比,以實現(xiàn)精確的電壓調(diào)節(jié)。
光耦合器的主要功能是隔離,例如信號隔離或光電隔離。隔離可以起到保護作用。例如,一側(cè)是微處理器控制電路,另一側(cè)是高壓執(zhí)行端子,例如線路啟動的電動機,電燈等,可以通過光耦合器隔離。如果兩個不同型號的光耦合器僅在負載電流方面不同,則可以使用負載電流大的光耦合器代替負載電流小的光耦合器。
以TLP641J六極光耦合器為例來說明其原理。
光耦繼電器---AdvancedOpticalSemiconductor
光電晶閘管耦合到砷化鎵(砷化鎵)紅外發(fā)光二極管(二極管)。左側(cè)的引腳1和2是發(fā)光二極管。當施加電壓時,發(fā)光二極管(LED)被激活以發(fā)出一定波長的光并觸發(fā)光控晶閘管。光控晶閘管的特點是在柵極區(qū)域集成了一個光電二極管,并且觸發(fā)信號源與主電路隔離。關(guān)鍵在于觸發(fā)靈敏度高。光控晶閘管的控制電極的觸發(fā)電流由器件中的光生載流子吸收。在光控晶閘管的陽極和陰極之間施加正壓,并且當用一定波長的光照射柵極區(qū)域時,光控晶閘管從截止狀態(tài)變?yōu)閷顟B(tài)。為了提高光控晶閘管的觸發(fā)靈敏度,柵極區(qū)域通常采用增強柵極結(jié)構(gòu)或雙重增強柵極結(jié)構(gòu)。陰極發(fā)射極的短路結(jié)構(gòu)通常用于應(yīng)對重新施加的電壓上升中的高上升。低功率光控晶閘管廣泛用于電氣隔離,以為較大的晶閘管提供控制極跳閘,它們也可用于繼電器和自動控制。光控高性能晶閘管主要用于高壓直流輸電。
當引腳1和2施加高于5V的電源時,可以打開發(fā)光管并將光控晶閘管置于ON狀態(tài)。此時,引腳5和4形成一個電阻,電阻約為10K。如果未對1和2施加電壓,則可以將4和5視為無限電阻。
pc817是一種常用的線性光耦合器。它被廣泛用作要求更高精度的各種功能電路中的耦合設(shè)備。它可以完全隔離上下電路,而不會互相影響。普通光電耦合器只能傳輸用于模擬的數(shù)字信號(開關(guān)信號)