Das Funktionsprinzip des optischen Kopplers

1) Das Funktionsprinzip des Optokopplers besteht darin, dass der Optokoppler aufgrund des photoelektrischen Effekts optischen Strom erzeugt, der von der Ausgabe des Photons induziert wird und die Umwandlung von Elektro-Licht-Eins-Elektrizität realisiert.

2) Optischer Koppler (Koppler, OC) wird auch als Lichtschranke oder kurz Fotokopplung bezeichnet. Der Optokoppler überträgt elektrische Signale unter Verwendung von Licht als Medium. Es hat eine gute Isolationswirkung auf elektrische Eingangs- und Ausgangssignale und wird daher häufig in verschiedenen Schaltungen verwendet. Derzeit ist es eines der am weitesten verbreiteten optischen Geräte. Optische Koppler bestehen im Allgemeinen aus drei Teilen: der Lichtemission, dem Lichtempfang und der Signalverstärkung.

Das elektrische Eingangssignal steuert die Leuchtdiode (LED) so an, dass sie eine bestimmte Lichtwellenlänge emittiert, die von dem optischen Detektor empfangen wird, um einen optischen Strom zu erzeugen, der dann weiter verstärkt und dann ausgegeben wird. Dies vervollständigt die elektrisch-optisch-elektrische Wandlung und spielt somit die Rolle von Eingang, Ausgang, Isolierung. Da die Ein- und Ausgänge der Optokoppler voneinander isoliert sind, hat die Übertragung von elektrischen Signalen die Eigenschaften einer Einwegleitung, so dass sie eine gute elektrische Isolierung und Entstörungsfähigkeit aufweist. Mit der Zunahme der Nutzungszeit des Fotokopplers und der Abnahme des Übersetzungsverhältnisses ist es notwendig, eine ausreichende Antriebsstromreserve für Q2 bereitzustellen, um einen Steuerungsfehler zu verhindern. Es gibt viele Arten von photoelektrischen Kopplern, die üblicherweise Photodioden, photoelektrische Tripolar-Typen, Photoresist-Typen, photokristalline Kristalle, photoelektrische Gehäuse bis hin zum Forest-Typ, Typ mit integrierter Schaltung usw. aufweisen.

3) Betriebscharakteristik

1, Gleichtakt: Unterdrückungsverhältnis ist sehr hoch Im Inneren des Fotokopplers hat die Gleichtakteingangsspannung durch den interpolaren Koppelkondensator wenig Auswirkung auf den Ausgangsstrom, so dass das Gleichtaktunterdrückungsverhältnis sehr hoch ist.

2, Die Ausgangscharakteristik der Ausgangscharakteristik des photoelektrischen Kopplers bezieht sich auf eine bestimmte Menge des Lichtemissionsstroms IF, die Beziehung zwischen der Polarisationsspannung VCE, die von der lichtempfindlichen Röhre hinzugefügt wird, und dem Ausgangsstrom IC, wenn IF-0, die Lichtemission Diode kein Licht emittiert, zu diesem Zeitpunkt wird der Ausgangsstrom der Kollektorelektrode des photoempfindlichen Transistors als Dunkelstrom bezeichnet, der im Allgemeinen sehr klein ist. Wenn es > 0 ist, ist der entsprechende IC unter einer bestimmten IF-Aktion grundsätzlich unabhängig von VCE. Die Änderung zwischen IC und ZF ist linear, und die Ausgangskennlinien von photoelektrischen Kopplern, die durch den Halbleiterröhrenkennlinien-Graph gemessen werden, ähneln denen gewöhnlicher Transistor-Ausgangskennlinien. Der Prüfdraht ist in Abbildung 2 dargestellt, in dem die D-, C- und E-Drähte den B-, C- bzw. E-Polen entsprechen, die an die Gerätebuchse angeschlossen sind.

3, Isolationseigenschaften

A. Eingang und Ausgang der isolierten Spannung Vio (Isolationsspannung) der Fotokopplungsvorrichtung zwischen dem isolierten Druckwiderstandswert.

B. Isolierter Kondensator Cio (Isolation Capacitance): Kondensatorwert zwischen Eingang und Ausgang des Optokopplers

C. Der In- und Out-Isolationswiderstand Rio: Der Isolationswiderstandswert zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Halbleiter-Optokopplers.

4) Übertragungseigenschaften:

1. Bei Angabe des Stromübersetzungsverhältnisses zur Betriebsspannung des Stromkopplers CTR (Current Transfer Radio)-Ausgangsröhre ist das Verhältnis des Ausgangsstroms zum positiven Strom der Leuchtdiode das Verhältnis der Stromübertragung zum Klickrate

2. Anstiegszeit Tr und Abfallzeit Tf

Unter bestimmten Betriebsbedingungen gibt der Leuchtdiodeneingang die Pulswelle des aktuellen IFP vor, während die Endröhre die entsprechende Pulswelle von 10 % bis 90 % der Vorwärtsamplitude des Ausgangsimpulses ausgibt, was Zeit für die Impulsanstiegszeit tr. Von 90 % bis 10 % der Amplitude der Flanke nach dem Ausgangsimpuls beträgt die Zeit tf, bis der Impuls abfällt. Andere Parameter wie Betriebstemperatur, Verlustleistung etc. werden nicht mehr beschrieben.

3. Optokoppler kann als Linearkoppler verwendet werden. An der Leuchtdiode wird ein Vorstrom bereitgestellt, und die Signalspannung wird über einen Widerstand an die Leuchtdiode gekoppelt, so dass der Fototransist ein Lichtsignal empfängt, das den Vorstrom erhöht oder verringert, und der Ausgangsstrom ändert sich linear mit der Eingangssignalspannung. Optische Paare können auch in einem Schaltzustand arbeiten und gepulste Signale übertragen. Bei der Übertragung gepulster Signale gibt es eine gewisse Verzögerungszeit zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal, und die Eingangs- und Ausgangsverzögerungszeiten von Fotokopplungsvorrichtungen variieren stark von Struktur zu Struktur.

 

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