光電耦合元件

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更新時間: 2013-09-05

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光電耦合元件光電耦合元件
光電耦合元件(Opto-isolator,或opticalcoupler,縮寫為OC),亦稱光耦合器,光電隔離器,簡稱光耦。光電耦合元件是以光作為媒體來傳輸電信號的一種裝置,其功能是可將訊號傳送通過隔離層,對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用。

光電耦合元件可分為類比與數位兩種,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,光偵測器的種類比較多,但多半由光電二極體或光晶體管擔任。

結構
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(LED),使之發出一定波長的光,被光探測器接收而產生光電流,再經過進一步放大后輸出。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。

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應用
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、多諧振蕩器、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
晶體管耦合器:具有較高的換能效率,高耐壓性,低輸入驅動能力
高速集成電路輸出耦合器:它有提供高速集成光能力的接收元件,速度為1-10兆赫茲。
三端雙向可控硅耦合器:這種類型的耦合器主要用來控制AC載荷,例如發動機和螺線管。
光控繼電器:能轉換類比信號,因為在一個輸出處里裝配一個金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET),有線性輸出特徵。


 

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