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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。