光电耦合器在电子领域中的应用
光电耦合器是以光为媒介传输电信号的器件,光电耦合器的特点是可实现电信号的隔
离传输,它可以传输交流信号,又可以传输直流信号,以实现
“光-电-光”的转化。光电耦合
器具有传输效率高、隔离度好、抗干扰能力强、寿命长、体积小和质量小的优点,在电子行业
使用范围非常广泛。下面通过实例,我们一起来了解光电耦合器在电子领域中的应用。
一、光电耦合器的应用
远距离的光电隔离传送
在电脑应用系统中,由于测控系统与被测和被控设备之间不可避免地要进行长线
传输,信号在传输过程中很易受到干扰,导致传输信号发生畸变或失真
;另外,在通过较长
电缆连接的相距较远的设备之间,常因设备间的地线电位差,导致地环路电流,对电路形
成差模干扰电压。为确保长线传输的可靠性,可采用光电耦合隔离措施,将
2 个电路的电气
连接隔开,切断可能形成的环路,使他们相互独立,提高电路系统的抗干扰性能。若传输线
较长,现场干扰严重,可通过两级光电耦合器将长线完全
“浮置”起来。
传输长线的光耦浮置处理
长线的
“浮置”去掉了长线两端间的公共地线,不但有效消除了各电路的电流经公
共地线时所产生杂讯电压形成相互窜扰,而且也有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题
;同
时,受控设备短路时,还能保护系统不受损害。
功率驱动电路中的光电隔离控制
在微机控制系统中,大量应用的是开关量的控制,这些开关量一般经过微机的
I/O
输出,而
I/O 的驱动能力有限,一般不足以驱动一些点磁执行器件,需加接驱动介面电路 ,
为避免微机受到干扰,须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路,电压
较高,电流较大,不易与微机直接相连,可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电
路进行隔离。电路实例如图所示。
双向可控硅
(晶闸管)
在马达控制电路中,也可采用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。马达靠
MOSFET 或 IGBT 功率管提供驱动电流,功率管的开关控制信号和大功率管之间需隔离放
大级。在光耦隔离级
—放大器级—大功率管的连接形式中,要求光耦具有高输出电压、高速
和高共模抑制。