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光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉換器件。它由發光源和受光器兩部分組成。把發光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內，彼此間用透明絕緣體隔離。發光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見的發光源為發光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。 耦合器介紹 光電耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光電耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管（LED），使之發出一定波長的光，被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。 光電耦合器是一種把發光器件和光敏器件封裝在同一殼體內， 中間通過電→光→電的轉換來傳輸電信號的半導體光電子器件。其中，發光器件一般都是發光二極管。 而光敏器件的種類較多，除光電二極管外，還有光敏三極管、光敏電阻、光電晶閘管等。 光電耦合器可根據不同要求， 由不同種類的發光器件和光敏器件組合成許多系列的光電耦合器。 圖1顯示了一個典型的光電耦合器驅動電路。在該例中，右邊的5V副邊輸出將會被左邊原邊電路的脈寬調制器控制。 比較器A1將ZDl(結點A)的參考電壓和通過分壓電路R7和R8的輸出電壓進行比較，因而控制Q2的導通狀態，可以定義發光二極管D1的電流和通過光耦合在光敏晶體管Q1的集電極電流。然后Q1定義脈沖寬度和輸出電壓，補償任何使輸出電壓改變的傾向。 隨著光電耦合器的使用時間增加和傳輸比即增益的下降，為了防止控制失靈，給Q2提供充足的驅動電流裕量是很有必要的。 光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達林頓型、集成電路型等。（外形有金屬圓殼封裝，塑封雙列直插等）。 工作原理 基本原理 在光電耦合器輸入端加電信號使發光源發光，光的強度取決于激勵電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應而產生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實現了電一光一電的轉換。 光電耦合器主要由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。 光的發射部分主要由發光器件構成，發光器件一般都是發光二極管，發光二極管加上正向電壓時，能將電能轉化為光能而發光，發光二極管可以用直流、交流、脈沖等電源驅動，但發光二極管在使用時必須加正向電壓。光的接收部分主要由光敏器件構成，光敏器件一般都是光敏晶體管， 光敏晶體管是利用 PN 結在施加反向電壓時，在光線照射下反向電阻由大變小的原理來工作的。 光的信號放大部分主要由電子電路等構成。發光器件的管腳為輸入端，而光敏器件的管腳為輸出端。工作時把電信號加到輸入端，使發光器件的芯體發光， 而光敏器件受光照后產生光電流并經電子電路放大后輸出，實現電→光→電的轉換，從而實現輸入和輸出電路的電器隔離。由于光電耦合器輸入與輸出電路間互相隔離，且電信號在傳輸時具有單向性等優點， 因而光電耦合器具有良好的抗電磁波干擾能力和電絕緣能力。 基本工作特性 1、共模抑制比很高 在光電耦合器內部，由于發光管和受光器之間的耦合電容很小（2pF以內）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。 2、輸出特性 光電耦合器的輸出特性是指在一定的發光電流IF下，光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關系，當IF=0時，發光二極管不發光，此時的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流，一般很小。當IF>0時，在一定的IF作用下，所對應的IC基本上與VCE無關。IC與IF之間的變化成線性關系，用半導體管特性圖示儀測出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。其測試連線如圖2，圖中D、C、E三根線分別對應B、C、E極，接在儀器插座上。 3、隔離特性 1．隔離電壓Vio（Isolation Voltage） 光耦合器輸入端和輸出端之間絕緣耐壓值。 2．隔離電容Cio（Isolation Capacitance）： 光耦合器件輸入端和輸出端之間的電容值 3．隔離電阻Rio：（Isolation Resistance） 半導體光耦合器輸入端和輸出端之間的絕緣電阻值。 4、傳輸特性： 1．電流傳輸比CTR（Current Transfer Radio）輸出管的工作電壓為規定值時，輸出電流和發光二極管正向電流之比為電流傳輸比CTR。 2．上升時間Tr （Rise Time）& 下降時間Tf（Fall Time）光電耦合器在規定工作條件下，發光二極管輸入規定電流IFP的脈沖波，輸出端管則輸出相應的脈沖波，從輸出脈沖前沿幅度的10%到90%，所需時間為脈沖上升時間tr。從輸出脈沖后沿幅度的90%到10%，所需時間為脈沖下降時間tf。 其它參數諸如工作溫度、耗散功率等不再一一復述。 5、光電耦合器可作為線性耦合器使用。 在發光二極管上提供一個偏置電流，再把信號電壓通過電阻耦合到發光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號，其輸出電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開關狀態，傳輸脈沖信號。在傳輸脈沖信號時，輸入信號和輸出信號之間存在一定的延遲時間，不同結構的光電耦合器輸入、輸出延遲時間相差很大。 結構特點 結構 光電耦合器的主要結構是把發光器件和光接收器件組裝在一個密閉的管殼內 , 然后利用發光器件的管腳作輸入端, 而把光接收器的管腳作為輸出端 。當在輸入端加電信號時,發光器件發光。這樣,光接收器件由于光敏效應而在光照后產生光電流并由輸出端輸出。從而實現了以“光”為媒介的電信號傳輸 , 而器件的輸入和輸出兩端在電氣上是絕緣的 。這樣就構成了一種中間通過光傳輸信號的新型半導體光電子器件。光電耦合器的封裝形式一般有管形、雙列直插式和光導纖維連接三種。具有體積小、使用壽命長、工作溫度范圍寬、抗干擾性能強．無觸點且輸入與輸出在電氣上完全隔離等優點。 特點 光電耦合的主要特點如下 : ：①光信號單向傳輸 ，輸出信號對輸入端無反饋，可有效阻斷電路或系統之間的電聯系，但并不切斷他們之間的信號傳遞。②隔離性能好，輸入端與輸出端之間完全實現了電隔離。③光信號不受電磁波干擾，工作穩定可靠。④光發射器件與光敏器件的光譜匹配十分理想，響應速度快，傳輸效率高，光電耦合器件的時間常數通常在微秒甚至毫微秒級。 ⑤抗共模干擾能力強，能很好地抑制干擾并消除噪音。 ⑥無觸點，使用壽命長，體積小，耐沖擊能力強。 ⑦易與邏輯電路連接。⑧工作溫度范圍寬，符合工業和軍用溫度標準。 由于光電耦合器的輸入端是發光器件，發光器件是阻抗電流驅動性器件，而噪音是一種高內阻微電流電壓信號。 因此光電耦合器件的共模抑制比很大，光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。它在計算機數字通信及實時控制電路中作為信號隔離的接口元件可以大大增加計算機工作的可靠性。 在長線信息傳輸中作為終端隔離元件可以大幅度提高信噪比。所以，它在各種電路中得到了廣泛的應用。目前已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。 輸入和輸出端之間絕緣 , 其絕緣電阻一般都大于 10Ω, 耐壓一般可超過 1kV , 有的甚至可以達到 10kV 以上 。由于“光” 傳輸的單向性 , 所以信號從光源單向傳輸到光接收器時不會出現反饋現象, 其輸出信號也不會影響輸入端。由于發光器件( 砷化鎵紅外二極管) 是阻抗電流驅動性器件 , 而噪音是一種高內阻微電流的電壓信號 。因此光電耦合器件的共模抑制比很大 ,所以,光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。它在計算機數字通信及實時控制電路中作為信號隔離的接口元件可以大大增加計算機工作的可靠性。 在長線信息傳輸中作為終端隔離元件可以大幅度提高信噪比。所以，它在各種電路中得到了廣泛的應用。目前已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。 ACPL-247-560E www.dzsc.com/ic-detail/9_9239.html的特點 打開 / 關閉時間（典型值） 3μs，3μs 上升/下降時間（典型值） 2μs，3μs 輸入類型 DC 輸出類型 晶體管 電壓 - 輸出（最大值） 80V 電流 - 輸出/通道 50mA 電壓 - 正向（Vf）（典型值） 1.2V 電流 - DC 正向（If） 50mA Vce 飽和值（最大值） 400mV 工作溫度 -55°C ~ 110°C 安裝類型 表面貼裝 封裝/外殼 16-SOIC 品牌：AVAGO 型號：原裝ACPL-247-500E/560E 直流/多通道半節距光敏晶體管光電耦合器批號：0731+封裝：SOP16 數量：4688 對無鉛要求的達標情況 / 對限制有害物質指令(RoHS)規范的達標情況：無鉛 / 符合限制有害物質指令(RoHS)規范要求濕氣敏感性等級（MSL）：2（1 年）系列：- 包裝：剪切帶（CT） ,帶卷（TR） 零件狀態：過期 類型：DCDC穩壓器 拓撲：升壓 內部開關：是 輸出數：1 供電電壓（最小值）：2.7V 供電電壓（最大值）：5.5V 輸出電壓：27V 每個通道的輸出電流：350mA（開關） 頻率：1.35MHz 調光：模擬，PWM 應用：背光 工作溫度：-40°C~85°C（TA） 安裝類型：表面貼裝(SMT) 封裝：SOT-23-6細型，TSOT-23-6 供應商器件封裝：TSOT-23-6 |
