光電耦合器件的原理及應用

1、光電耦合器件的原理及應用光電耦合器件的原理及應用摘要摘要本文就國內外光電耦合器的封裝結構及其關鍵技術展開評述，介紹這類器件的性能。特點、封裝結構類型、關鍵技術、發(fā)展趨勢，從實際應用出發(fā)，注重器件本身的物理結構和生產制造技術。關鍵詞關鍵詞：封裝；光電耦合器；光電器件；應用光電耦合器是一種光電結合的新型器件。光電禍合器件制作工藝發(fā)展很快新的光電耦合器件不斷出現(xiàn)。因為光電耦合器件有其它電子器件不具備的性能因此它被廣泛地應用于計量儀器、精密儀器

2、、過程控制、計算機系統(tǒng)、通信設備、醫(yī)療設備及家用電器中。隨著工藝技術的不斷提高可望將有更高集成水平、更大工作電流、更高工作速度、原副邊耐壓更高的光電耦合器件出現(xiàn)。光電耦合器件有更廣泛的應用前景它將會替代一些與之相比性能較差的電子器件。光電耦合器的結構特點和特點光電耦合器的結構特點和特點光電耦合器的主要結構是把發(fā)光器件和光接收器件組裝在一個密閉的管殼內然后利用發(fā)光器件的管腳作輸入端而把光接收器的管腳作為輸出端。當在輸入端加電信號時發(fā)光器件

3、發(fā)光。這樣光接收器件由于光敏效應而在光照后產生光電流并由輸出端輸出。從而實現(xiàn)了以“光”為媒介的電信號傳輸而器件的輸入和輸出兩端在電氣上是絕緣的。這樣就構成了一種中間通過光傳輸信號的新型半導體光電子器件。光電耦合器的封裝形式一般有管形、雙列直插式和光導纖維連接三種。當電信號送入光電耦合器的輸入端時，發(fā)光二極體通過電流而發(fā)光，光敏元件受到光照后產生電流，CE導通；當輸入端無信號，發(fā)光二極體不亮，光敏三極管截止，CE不通。對于數(shù)位量，當輸入為

4、低電平“0”時，光敏三極管截止，輸出為高電平“1”；當輸入為高電平“1”時，光敏三極管飽和導通，輸出為低電平“0”。若基極有引出線則可滿足溫度補償、檢測調制要求。這種光耦合器性能較好，價格便宜，因而應用廣泛。圖五光電耦合器之內部結構圖雙二極管接收型6腳封裝光電耦合器之所以在傳輸信號的同時能有效地抑制尖脈沖和各種雜訊干擾，使通道上的信號雜訊比大為提高，主要有以下幾方面的原因：（1）光電耦合器的輸入阻抗很小，只有幾百歐姆，而干擾源的阻抗較大

5、，通常為105～106Ω。據(jù)分壓原理可知，即使干擾電壓的幅度較大，但饋送到光電耦合器輸入端的雜訊電壓會很小，只能形成很微弱的電流，由于沒有足夠的能量而不能使二極體發(fā)光，從而被抑制掉了。（2）光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒有電氣聯(lián)系，也沒有共地；之間的分布電容極小，而絕緣電阻又很大，因此回路一邊的各種干擾雜訊都很難通過光電耦合器饋送到另一邊去，避免了共阻抗耦合的干擾信號的產生。（3）光電耦合器可起到很好的安全保障作用，即使當外部設備

6、出現(xiàn)故障，甚至輸入信號線短接時，也不會損壞儀表。因為光耦合器件的輸入回路和輸出回路之間可以承受幾千伏的高壓。（4）光電耦合器的回應速度極快，其回應延遲時間只有10μs左右，適于對回應速度要求很高的場合。光耦的主要性能特點如下：①隔離性能好，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電隔離，其絕緣電阻一般均能達到1010Ω以上，絕緣耐壓在低壓時都可滿足使用要求，高耐壓一般能超過lkV有的可達10kV以上。②光信號單向傳輸，輸出信號對輸入端無反饋，可有效阻斷