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光电耦合器的运用知识和简易测验办法

本站为您提供的光电耦合器的使用常识和简易测试方法, 由于光电耦合器的组成方式不尽相同,所以在检测时应针对不同的结构特点,采取不同的检测方法。例如,在检测普通光电耦合器的输入端时,一般均参照红外发光二极管的检测方法进

因为光电耦合器的组成办法不尽相同,所以在检测时应针对不同的结构特色,采纳不同的检测办法。例如,在检测一般光电耦合器的输入端时,一般均参照红外发光二极管的检测办法进行。关于光敏三极管输出型的光电耦合器,检测输出端时应参照光敏三极管的检测办法进行。

1.万用表检测法。

这儿以MF50型指针式万用表和4脚PC817型光电耦合器为例,阐明详细检测办法:首要,依照图1(a)所示,将指针式万用表置于“R&TImes;100”(或“R&TImes;1k”)电阻挠,红、黑表笔别离接光电耦合器输入端发光二极管的两个引脚。假如有一次表针指数为无穷大,但红、黑表笔交换后有几千至十几千欧姆的电阻值,则此刻黑表笔所接的引脚即为发光二极管的正极,红表笔所接的引脚为发光二极管的负极。

然后,依照图1(b)所示,在光电耦合器输入端接入正向电压,将指针式万用表依然置于“R&TImes;100”电阻挠,红、黑表笔别离接光电耦合器输出端的两个引脚。假如有一次表针指数为无穷大(或电阻值较大),但红、黑表笔交换后却有很小的电阻值(<100Ω),则此刻黑表笔所接的引脚即为内部NPN型光敏三极管的集电极c、红表笔所接的引脚为发射极e。当堵截输入端正向电压时,光敏三极管应截止,万用表指数应为无穷大。这样,不只确认了4脚光电耦合器 PC817的引脚摆放,而且还检测出它的光传输特性正常。假如检测时万用表指针一直不摇摆,则阐明光电耦合器已损坏。

图1 光电耦合器的检测

需求阐明的是:光电耦合器中常用红外发光二极管的正导游通电压较一般发光二极管要低,一般在1.3V以下,所以能够用指针式万用表的“R&TImes;100”电阻挠直接丈量,而且图 1(b)中的电池G电压取1.5V(用1节5号电池)即可。还可用图1(a)所示的万用表接线直接替代图1(b)所示的输入端所接正向电压(即电阻器R和电池G),使丈量更便利,只不过需求添加一块万用表。

至于多通道光电耦合器的检测,应首要将一切发光二极管的管脚判别出来,然后再确认对应的光敏三极管的管脚。关于在线路的光电耦合器,最好的检测办法是“比较法”,即拆下置疑有问题的光电耦合器,用万用表丈量其内部二极管、三极管的正向和反向电阻值,并与好的同类型光电耦合器对应脚的丈量值进行比较,若阻值相差较大,则阐明被测光电耦合器已损坏。

2.鉴别器检测法。

笔者多年前曾依据光电耦合器的原理,规划制造了一个能够快速判别光电耦合器好坏的细巧鉴别器,其电路如图2所示。当将光电耦合器的输入、输出引脚辨明极性后正确刺进鉴别器的4个相应插孔内时,假如发光二极管VD1、VD2同步闪耀发光,则证明光电耦合器无缺。假如VD1不闪耀发光,则阐明光电耦合器内部发光管已开路;假如VD1闪耀发光,但VD2不亮或稳定发光,阐明光电耦合器内部不是发光管失效便是光敏晶体管已开路或击穿损坏。

图2 光电耦合器鉴别器电路图

图3 克己光电耦合器

制造时,VD1用赤色闪耀发光二极管,VD2用绿色一般发光二极管。R用RTX-1/8W型碳膜电阻器。4个管脚插孔可用0.4mm~0.6mm的裸铜丝,在一枚2号大头针上密绕十几圈,并在尾端留出长度大于3cm的焊接引线(应套上绝缘管),然后脱胎而成。G用4节5号干电池串联(6V)而成,如用4F20-6V型叠层干电池会更便利。整个电路可焊装在一个体积适宜的塑料小盒内,面板开孔伸出两个发光二极管的管帽和4个插孔。留意:输入和输出插孔的间隔不要超越1cm,各插孔伸出的引线长度不要小于2cm,便于灵敏交换方位,以习惯不同类型和引脚摆放的光电耦合器检测。本设备不设电源开关,用毕拔掉光电耦合器,电源即被主动堵截。

运用知识
1.光电耦合器的种类和类型繁复,在实践应用时要依据不同的电路挑选不同类型的光电耦合器。例如,输入部分有两个“背对背”发光二极管的光电耦合器,适宜应用于沟通输入的场合;选用达林顿输出结构的光电耦合器,适宜应用于输出较大电流的场合;输出由光触发双向晶闸管组成的光电耦合器,适宜用来驱动沟通负载。
2. 光电耦合器的封装方式与内部结构、电路功用彻底是两回事。外形相同的光电耦合器,功用或许彻底不同;功用相同的电路也能够用不同的封装。所以选用或代换光电耦合器时,只能以它的类型为依据。别的,光电耦合器直接用于阻隔传输模仿量时,必需求考虑它的输出端非线性问题。用于阻隔传输数字量时,要考虑它的呼应速度问题。假如对输出有功率要求,还得考虑功率接口规划问题。
3. 光电耦合器就输出特性而言,有非线性(数字型)光电耦合器和线性(模仿型)光电耦合器两种。非线性光电耦合器的电流传输特性曲线对错线性的,这类产品适宜于开关信号的传输,不适宜于传输模仿量。线性光电耦合器的电流传输特性曲线挨近直线,而且小信号时功用较好,能以线性特性进行阻隔操控。彩电、显示器等的开关电源中常用的光电耦合器为线性产品,假如换成非线性产品,就有或许使振动波形变坏,严峻时呈现寄生振动,对图画画面等发生搅扰,一起使电源带负载才能下降。因而,在修理家电产品的开关电源时,假如发现光电耦合器损坏,必定记取要用线性光电耦合器去代换。常用的4脚线性光电耦合器有 PC817A~C、PC111、TLP521等,6脚线性光电耦合器有LP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。电子爱好者十分了解的4N××系列(如4N25、4N26、4N35、4N36等)光电耦合器,首要用于传输数字信号(高、低电平),归于非线性光电耦合器,其线性度差,是不适宜用于开关电源中的。
4. 光电耦合器“阻隔”作用的树立需求满意必定的外部条件:首要,在光电耦合器的输入部分和输出部分有必要别离选用独立的电源,若两头共用一个电源,则光电耦合器的阻隔作用将失掉含义;其次,当用光电耦合器来阻隔输入、输出通道时,有必要对一切的信号(包含数位量信号、操控量信号、状况信号)悉数阻隔,使得被阻隔的两头没有任何电气上的联络,不然这种阻隔也是没有含义的。
5. 光电耦合器的输入端引脚都是规划在封装的某一边上的,而输出端引脚则是封装在相对的别的一边上的。这种结构可确保前后级间绝缘电阻高达 109~1013欧姆,并有利于添加阻隔电压的最大或许值,便利电路的装置。但在多通道光电耦合器中,尽管各输入端与输出端之间的阻隔电压值较高(一般 ≥1.5kV),但是在相邻通道之间所呈现的电位差却肯定不允许超越500V。别的,光电耦合器的输入端发光源多为红外发光二极管,它的反向击穿电压一般都很低,有的仅3V,在运用时有必要留意输入端不能接反。为了避免红外发光二极管因反压过高而击穿,可在其输入端反向并联上一个维护二极管。
6. 一般单通道光敏三极管型光电耦合器多是密封在一个6引脚的封装之内,光敏三极管的基极被引到封装的外面以备运用。在往常运用中,基极是开路不必的。若将基极引脚与发射极引脚短接,便可将光敏三极管转化成为光敏二极管,在这种情况下,尽管使光电耦合器的电流传输比下降,但却能够使呼应时刻加速。

7. 在业余电子制造或家电修理时,假如手头一时找不到适宜的光电耦合器,可参照图3所示,取一只 3mm高亮度发光二极管和一只2mm的3DU型硅光敏三极管,用电工绝缘黑胶布将它们的发光面和受光面正对着卷起来,然后装入一段约 6mm×20mm的黑色硬塑管内,两头用黑色环氧树脂封固即成。需求指出的是:在选用发光二极管和光敏三极管时,有必要使两者的光谱特性(尤其是峰值波长)尽量坚持一致,不然会影响光电耦合器的作用。光敏三极管依据需求也能够选用光敏二极管或光敏电阻器等光敏器材。这种克己光电耦合器本钱缺乏2元,其首要特性参数可参阅所选用的两只管子的特性。


8. 常见的光电耦合器是把发光器材和光敏器材对置封装在一起,归于内光路光电耦合器,用它可完结电信号的耦合和传递。前面所介绍的光电耦合器均归于内光路光电耦合器。除此以外,还有一类专门用于丈量物体的有无、个数和移动间隔等的光传感器(也称光电开关或光电断续检测器),它分为遮光式(对射型)和反光式(反射型)两种,其实物外形和结构如图4所示。因为这类光传感器也具有光耦合特色,而且它的光路在器材外面,所以将这类器材统称为外光路光电耦合器。外光路光电耦合器的输入端与输出端大都也选用彼此阻隔的结构,即发光器材和光敏器材彼此独立,坚持电气绝缘。但也有一些产品像图4(b)那样选用非阻隔式,即发光器材和光敏器材为共地。外光路光电耦合器的缺陷是简单遭到外界光线的搅扰,尤其是在较强的环境光线下运用,其检测功用或许损失。
9. 焊接一般光电耦合器一般用20W左右的小功率电烙铁,烙铁头最好锉成窄小斜面,以求焊点方位精确。焊接时刻不宜过长,避免烫坏器材自身或线路板。

 

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