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若这些干扰随输入信号一起进入微机系统,会使控制准确性降低,产生误动作。因而,可在
微机的输入和输出端,用光耦作介面,对信号及杂讯进行隔离。典型的光电耦合电路如图

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所示。该电路主要应用在

“A/D 转换器”的数位信号输出,及由 CPU 发出的对前向通道的控

制信号与类比电路的介面处,从而实现在不同系统间信号通路相联的同时,在电气通路上
相互隔离,并在此基础上实现将类比电路和数位电路相互隔离,起到抑制交叉串扰的作用。

  对于线性类比电路通道,要求光电耦合器必须具有能够进行线性变换和传输的特

性,或选择对管,采用互补电路以提高线性度,或用

V/F 变换后再用数位光耦进行隔离。

  功率驱动电路中的光电隔离

  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。

  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。

  远距离的隔离传送

  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。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。

过零检测电路中的光电隔离

  零交叉,即过零检测,指交流电压过零点被自动检测进而产生驱动信号,使电子

开关在此时刻开始开通。现代的零交叉技术已与光电耦合技术相结合。

  

220V 交流电压经电阻 R1 限流后直接加到 2 个反向并联的光电耦合器 GD1,GD2

的输入端。在交流电源的正负半周,

GD1 和 GD2 分别导通,U0 输出低电平,在交流电源正

弦波过零的瞬间,

GD1 和 GD2 均不导通,U0 输出高电平。该脉冲信号经反闸整形后作为单

片机的中断请求信号和可控矽的过零同步信号。