光电耦合器驱动接口设计.docx

光电耦合器驱动接口设计光电耦合器是把发光二极管和光敏晶体管或光敏晶闸 管封装在一起，通过光信号，实现电信号传递的器件。由于 光电耦合器输入与输出之间没有直接的电气联系，电信号是 通过光信号传递的，所以也称光电隔离器。1 .光电耦合器的构造和特点光电耦合器由发光源（输入）端和受光器（输出端）两部 分组成，并由不透明材料封装在一起。当在输入端加正向电 压时，发光二极管点亮，照射光敏晶体管（或晶闸管）使之导 通，产生输出信号。光电耦合器具有如下特点：1）光电耦合器的信号传递采取电一光一电形式，发光部 分和受光局部不接触，因此其绝缘电阻可高达1010Q以上, 并能承受2000V以上的高压。被耦合的两个局部可以自成系 统不“共地”，能够实现电控系统强电局部与弱电局部隔离， 防止干扰由输出通道窜入控制微机。2）光电耦合器的发光二极管是电流驱动器件，能够吸收 尖峰干扰信号，所以具有很强的抑制噪声干扰能力。3）光电耦合器作为开关应用时，具有耐用，可靠性高和 高速等优点，响应时间一般为数微秒以内，高速型光电耦合 器的响应时间有的甚至小于10nso2 .晶体管输出型光电耦合器驱动接口设计在机电系统的控制输出接口设计中，晶体管输出型光电 耦合器主要用于实现电信号之间的隔离。在这种场合应用时，应考虑两个参数：电流传输比CTR 与时间延迟。电流传输比是指光电晶体管的集电极电流Ic与发光二 极管的电流If之比，不同构造的光电耦合器的电流传输比 相差很大。比方：输出端是单个晶体管的光电耦合器4N25的电流 传输比CTR220%,而输出端使用达林顿管的光电耦合器 4N33的电流传输比CTR500%。电流传输比受发光二极管 的工作电流If影响，当If为1020mA时，电流传输比最 大。时间延迟是指光电耦合器在传输脉冲信号时，输出信号 与输入信号间的延迟时间。发光二极管限流电阻的取值由下式计算：式中，Vcc为电源电压;Vf为发光二极管管压降，取L5V； Vd为驱动器压降，取0.5V； If为发光二极管工作电流。假设If取10mA,那么