光電耦合器件的原理及應(yīng)用

1、光電耦合器件的原理及應(yīng)用光電耦合器件的原理及應(yīng)用摘要摘要本文就國(guó)內(nèi)外光電耦合器的封裝結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)評(píng)述，介紹這類器件的性能。特點(diǎn)、封裝結(jié)構(gòu)類型、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，注重器件本身的物理結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)制造技術(shù)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：封裝；光電耦合器；光電器件；應(yīng)用光電耦合器是一種光電結(jié)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?yàn)楣怆婑詈掀骷衅渌娮悠骷痪邆涞男阅芤虼怂粡V泛地應(yīng)用于計(jì)量?jī)x器、精密儀器

2、、過(guò)程控制、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備及家用電器中。隨著工藝技術(shù)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(yīng)用前景它將會(huì)替代一些與之相比性能較差的電子器件。光電耦合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特點(diǎn)光電耦合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特點(diǎn)光電耦合器的主要結(jié)構(gòu)是把發(fā)光器件和光接收器件組裝在一個(gè)密閉的管殼內(nèi)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(dāng)在輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器件

3、發(fā)光。這樣光接收器件由于光敏效應(yīng)而在光照后產(chǎn)生光電流并由輸出端輸出。從而實(shí)現(xiàn)了以“光”為媒介的電信號(hào)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(gòu)成了一種中間通過(guò)光傳輸信號(hào)的新型半導(dǎo)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(dǎo)纖維連接三種。當(dāng)電信號(hào)送入光電耦合器的輸入端時(shí)，發(fā)光二極體通過(guò)電流而發(fā)光，光敏元件受到光照后產(chǎn)生電流，CE導(dǎo)通；當(dāng)輸入端無(wú)信號(hào)，發(fā)光二極體不亮，光敏三極管截止，CE不通。對(duì)于數(shù)位量，當(dāng)輸入為

4、低電平“0”時(shí)，光敏三極管截止，輸出為高電平“1”；當(dāng)輸入為高電平“1”時(shí)，光敏三極管飽和導(dǎo)通，輸出為低電平“0”。若基極有引出線則可滿足溫度補(bǔ)償、檢測(cè)調(diào)制要求。這種光耦合器性能較好，價(jià)格便宜，因而應(yīng)用廣泛。圖五光電耦合器之內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(hào)的同時(shí)能有效地抑制尖脈沖和各種雜訊干擾，使通道上的信號(hào)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(huì)很小，只能形成很微弱的電流，由于沒(méi)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(méi)有電氣聯(lián)系，也沒(méi)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(guò)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(hào)的產(chǎn)生。（3）光電耦合器可起到很好的安全保障作用，即使當(dāng)外部設(shè)備

6、出現(xiàn)故障，甚至輸入信號(hào)線短接時(shí)，也不會(huì)損壞儀表。因?yàn)楣怦詈掀骷妮斎牖芈泛洼敵龌芈分g可以承受幾千伏的高壓。（4）光電耦合器的回應(yīng)速度極快，其回應(yīng)延遲時(shí)間只有10μs左右，適于對(duì)回應(yīng)速度要求很高的場(chǎng)合。光耦的主要性能特點(diǎn)如下：①隔離性能好，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電隔離，其絕緣電阻一般均能達(dá)到1010Ω以上，絕緣耐壓在低壓時(shí)都可滿足使用要求，高耐壓一般能超過(guò)lkV有的可達(dá)10kV以上。②光信號(hào)單向傳輸，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)反饋，可有效阻斷