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光耦推薦—高速風(fēng)筒方案中用到哪些光耦型號(hào)
高速風(fēng)筒是現(xiàn)代生活中常見的電器設(shè)備,廣泛應(yīng)用于家庭、商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域;光耦是一種能夠?qū)⑤斎胄盘?hào)轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)的元器件,其作用在于將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)電路的隔離和保護(hù);采用光耦可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度的精確控制和監(jiān)測(cè),從而提高風(fēng)機(jī)的性能和可靠性。
在高速吹風(fēng)機(jī)方案中,光耦主要被用于隔離高壓和低壓電路,從而保護(hù)電路安全穩(wěn)定運(yùn)行;此外,光耦也可以被用于控制電機(jī)啟停、調(diào)節(jié)風(fēng)速等功能;因此,光耦的選擇對(duì)于吹風(fēng)機(jī)內(nèi)部電路的穩(wěn)定性和安全性有著非常重要的作用。
由工采網(wǎng)代理的ICPL3021、ICPL3H4是目前市場(chǎng)上廣泛使用的一種光耦產(chǎn)品;具有優(yōu)異的電氣性能和穩(wěn)定的工作特性。在高速吹風(fēng)機(jī)的控制板中,它起到關(guān)鍵作用,確保了電路信號(hào)的穩(wěn)定傳輸,為吹風(fēng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)提供了可靠的保障。此外,其具有較高的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性,能夠準(zhǔn)確地響應(yīng)輸入信號(hào),并保證輸出信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
另外工采網(wǎng)提供的光耦還具有體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點(diǎn),且還通過了無鹵素認(rèn)證,符合環(huán)保標(biāo);非常適合于各種小型電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,如果需要將電路隔離和保護(hù),同時(shí)需要保證輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,那么是一個(gè)非常好的選擇。
光耦ICPL3021、ICPL3H4產(chǎn)品特點(diǎn):
1、優(yōu)異電氣性能:具有出色的電氣性能,包括低導(dǎo)通電阻、高隔離電壓和高響應(yīng)速度等。這使得它在高速吹風(fēng)機(jī)等電子設(shè)備中能夠穩(wěn)定、高效地工作。
2、高性價(jià)比:在保證性能的同時(shí)也注重成本控制、在市場(chǎng)上具有較高的性價(jià)比,能滿足需求。
3、穩(wěn)定工作特性:采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造工藝,確保了其在各種工作環(huán)境下都能保持穩(wěn)定的性能表現(xiàn)。無論是在高溫、低溫還是高濕度等惡劣條件下,都能保持可靠的工作狀態(tài)。
展開 光耦怎么用:輸入和輸出到底是什么關(guān)系?
來源 | 頭條號(hào)
文 | 電鹵藥丸
電器應(yīng)用中常用的隔離器件有光耦、繼電器、變壓器。
光耦屬于流控型元件,以光為媒介傳輸信號(hào):電→光→電,輸入端是發(fā)光二極管,輸出端是光敏半導(dǎo)體。光耦的核心應(yīng)用是隔離作用,常用于輸入與輸出之間無共地的系統(tǒng)。所以輸入與輸出之間的耐壓可達(dá)上千伏特。
很多通訊模塊也是光耦隔離的,更容易實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的連接,完全不用考慮是否共地。
如圖1為光耦控制繼電器(小功率),為使光耦能有效驅(qū)動(dòng)繼電器,那么輸出端的阻抗應(yīng)較小,所以輸入端的電流應(yīng)較大,具體原因見下面分析。
圖1 光耦控制繼電器
如圖2為開關(guān)信號(hào)經(jīng)過光耦隔離輸入至單片機(jī),圖中24V與3.3V不是共地的,且在控制系統(tǒng)中數(shù)字電壓3.3V驅(qū)動(dòng)能力有限,所以通常用開關(guān)電源的24V或12V作為開關(guān)信號(hào)的電源。
圖2 輸入輸出隔離
光耦輸入輸出的關(guān)系
以上兩種普通的應(yīng)用看似簡(jiǎn)單,但要正確使用光耦,就必須掌握光耦的輸入和輸出到底是什么關(guān)系?
光耦分為線性光耦和非線性光耦,實(shí)際常規(guī)應(yīng)用中線性光耦較多,因?yàn)榫€性光耦可以替代非線性光耦,現(xiàn)在以線性光耦(PS2561A)做以下實(shí)驗(yàn),換種角度了解TA的魅力。
如圖3所示,調(diào)節(jié)光耦輸入電流IF,測(cè)量輸出的CE阻抗。
展開 光耦知多少,TA的魅力無法抗拒,換種角度了解TA
電器應(yīng)用中常用的
隔離器件
有光耦、繼電器、變壓器。
?光耦屬于流控型元件,以光為媒介傳輸信號(hào):電→光→電,輸入端是發(fā)光二極管,輸出端是光敏半導(dǎo)體。光耦的核心應(yīng)用是隔離作用,常用于輸入與輸出之間無共地的系統(tǒng)。所以輸入與輸出之間的耐壓可達(dá)上千伏特。
很多通訊模塊也是光耦隔離的,更容易實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的連接,完全不用考慮是否共地。
如圖1為光耦控制繼電器(小功率),為使光耦能有效驅(qū)動(dòng)繼電器,那么輸出端的阻抗應(yīng)較小,所以輸入端的電流應(yīng)較大,具體原因見下面分析。
圖1:光耦控制繼電器
如圖2為開關(guān)信號(hào)經(jīng)過光耦隔離輸入至單片機(jī),圖中24V與3.3V不是共地的,且在控制系統(tǒng)中數(shù)字電壓3.3V驅(qū)動(dòng)能力有限,所以通常用開關(guān)電源的24V或12V作為開關(guān)信號(hào)的電源。
圖2:輸入輸出隔離
以上兩種普通的應(yīng)用看似簡(jiǎn)單,但要正確使用光耦,就必須掌握光耦的輸入和輸出到底是什么關(guān)系?
?光耦分為線性光耦和非線性光耦,實(shí)際常規(guī)應(yīng)用中線性光耦較多,因?yàn)榫€性光耦可以替代非線性光耦,現(xiàn)在以線性光耦(PS2561A)做以下實(shí)驗(yàn),換種角度了解TA的魅力。
如圖3所示,調(diào)節(jié)光耦輸入電流IF,測(cè)量輸出的CE阻抗。
圖3:輸入電流IF與輸出CE阻抗關(guān)系實(shí)驗(yàn)
左邊為輸入電流IF,右邊為輸出CE阻抗
如圖4所示,光耦輸入與輸出的限流電阻都是1k,且輸入電壓都相同,于是調(diào)節(jié)穩(wěn)壓源的電壓值,可以得到光耦輸入電流IF與輸出電流IC的關(guān)系。
展開 干貨|光耦怎么用:輸入和輸出到底是什么關(guān)系?
電器應(yīng)用中常用的隔離器件有光耦、繼電器、變壓器。
光耦屬于流控型元件,以光為媒介傳輸信號(hào):電→光→電,輸入端是發(fā)光二極管,輸出端是光敏半導(dǎo)體。光耦的核心應(yīng)用是隔離作用,常用于輸入與輸出之間無共地的系統(tǒng)。所以輸入與輸出之間的耐壓可達(dá)上千伏特。
很多通訊模塊也是光耦隔離的,更容易實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的連接,完全不用考慮是否共地。
如圖1為光耦控制繼電器(小功率),為使光耦能有效驅(qū)動(dòng)繼電器,那么輸出端的阻抗應(yīng)較小,所以輸入端的電流應(yīng)較大,具體原因見下面分析。
圖1 光耦控制繼電器
如圖2為開關(guān)信號(hào)經(jīng)過光耦隔離輸入至單片機(jī),圖中24V與3.3V不是共地的,且在控制系統(tǒng)中數(shù)字電壓3.3V驅(qū)動(dòng)能力有限,所以通常用開關(guān)電源的24V或12V作為開關(guān)信號(hào)的電源。
圖2 輸入輸出隔離
光耦輸入輸出的關(guān)系
以上兩種普通的應(yīng)用看似簡(jiǎn)單,但要正確使用光耦,就必須掌握光耦的輸入和輸出到底是什么關(guān)系?
光耦分為線性光耦和非線性光耦,實(shí)際常規(guī)應(yīng)用中線性光耦較多,因?yàn)榫€性光耦可以替代非線性光耦,現(xiàn)在以線性光耦(PS2561A)做以下實(shí)驗(yàn),換種角度了解TA的魅力。
如圖3所示,調(diào)節(jié)光耦輸入電流IF,測(cè)量輸出的CE阻抗。
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國(guó)產(chǎn)光耦-雙通道15 MBd高速光耦ICPL-075L
光電器件根據(jù)傳輸速率的不同可以分為普通光耦和高速光耦;高速光耦是一種數(shù)字隔離器;它的結(jié)構(gòu)由光敏二極管和放大驅(qū)動(dòng)電路組成;具有高速傳輸?shù)奶攸c(diǎn),可以在高速數(shù)據(jù)傳輸時(shí),確保信號(hào)的穩(wěn)定性和可靠性。
由工采網(wǎng)代理的ICPL-075L是一款雙通道15 MBd高速數(shù)字光耦合器,針對(duì)全雙工工業(yè)通信應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化;采用最新的CMOS集成電路技術(shù),以極低的功耗實(shí)現(xiàn)卓越的性能;在傳輸數(shù)據(jù)時(shí),它可以同時(shí)傳輸兩個(gè)不同的信號(hào),可以更加高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
產(chǎn)品參數(shù):
ICPL-075L以薄型SOP8封裝,同時(shí)支持具有40 ns傳播延遲的數(shù)據(jù)速率的高速全雙工數(shù)據(jù)通信;每個(gè)檢測(cè)器包含一個(gè)集成光電二極管,一個(gè)高速跨阻放大器,電壓比較器與輸出驅(qū)動(dòng)器;獲得UL、VDE和CQC等監(jiān)管部門的批準(zhǔn),符合UL1577、EN60747-5-5(VDE0884-5)和GB4943.1標(biāo)準(zhǔn)。
特性:
●+3.3V和+5V CMOS兼容性
●40 ns max;脈寬失真
●30 ns max;傳播延遲偏斜
●高速:每分鐘15 MBd
10 kV/μm最低共模抑制
●—40攝氏度至105攝氏度的溫度范圍
應(yīng)用:
●數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線隔離
●CANBus,RS485,USB
●多路數(shù)據(jù)傳輸
●計(jì)算機(jī)外圍接口
●微處理機(jī)系統(tǒng)接口
●直流變流器
ISweek工采網(wǎng)提供一個(gè)完整而全面的光耦合器系列,便于選擇各類應(yīng)用場(chǎng)景需要的光耦;如需光耦樣品測(cè)試、規(guī)格書資料、技術(shù)應(yīng)用咨詢,歡迎聯(lián)系:19168597394(微信同號(hào))
展開 干貨|開關(guān)電源中的光耦經(jīng)典電路設(shè)計(jì)分析
該接法與第2種接法類似,區(qū)別在于com端與光耦第4腳之間多接了一個(gè)電阻R4,其作用與第3種接法中的R6一致,其工作原理基本同接法2。
反饋方式1、3適用于任何占空比(接通時(shí)間與周期之比)情況,而反饋方式2、4比較適合于在占空比比較小的場(chǎng)合使用。
小結(jié)
開關(guān)電源的光耦主要是隔離、提供反饋信號(hào)和開關(guān)作用。開關(guān)電源電路中光耦的電源是從高頻變壓器次級(jí)電壓提供的,當(dāng)輸出電壓低于穩(wěn)壓管電壓是給信號(hào)光耦接通,加大占空比,使得輸出電壓升高;反之則關(guān)斷光耦減小占空比,使得輸出電壓降低。旦高頻變壓器次級(jí)負(fù)載超載或開關(guān)電路有故障,就沒有光耦電源提供,光耦就控制著開關(guān)電路不能起振,從而保護(hù)開關(guān)管不至被擊穿燒毀。
展開 高速光耦的工作原理以及應(yīng)用
高速光耦簡(jiǎn)稱光耦。光耦以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用,所以,它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。高速光耦一般由三部分組成:光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(LED),使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光,被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流,再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)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(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn),因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。
高速光耦是一種把發(fā)光器件和光敏器件封裝在同一殼體內(nèi),中間通過電→光→電的轉(zhuǎn)換來傳輸電信號(hào)的半導(dǎo)體光電子器件。其中,發(fā)光器件一般都是發(fā)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。高速光耦可根據(jù)不同要求,由不同種類的發(fā)光器件和光敏器件組合成許多系列的光電耦合器。
比較器A1將ZDl(結(jié)點(diǎn)A)的參考電壓和通過分壓電路R7和R8的輸出電壓進(jìn)行比較,因而控制Q2的導(dǎo)通狀態(tài),可以定義發(fā)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(bǔ)償任何使輸出電壓改變的傾向。
隨著光電耦合器的使用時(shí)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(qū)動(dòng)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(dá)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)。
在光電耦合器內(nèi)部,由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很小(2pF以內(nèi))所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對(duì)輸出電流的影響很小,因而共模抑制比很高。
展開 光電耦合器如何選型以及型號(hào)推薦
光耦用于光電轉(zhuǎn)換、隔離和信號(hào)傳遞過程中能起到很好的作用;其主要功能是將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),即可以用于串聯(lián),也可以不串聯(lián)。其主要用途是把電源與負(fù)載(或其他電子設(shè)備)間的電壓或電流轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)傳遞出去;它主要應(yīng)用于隔離、耦合、開關(guān)等領(lǐng)域。
(光耦內(nèi)部組成圖)
在電路中光耦的電路非常常見,光耦在電路中的作用是進(jìn)行阻隔并對(duì)光電進(jìn)行轉(zhuǎn)換,光耦的品種之中,包含線性光耦與非線性光耦。
它是以光為媒介來傳輸電信號(hào)的器件,通常把發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導(dǎo)體管,光敏電阻)封裝在同一管殼內(nèi)。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線,受光器接收光線之后就產(chǎn)生光電流,從輸出端流出,從而實(shí)現(xiàn)了“電—光—電”控制,這是光耦的工作原理。
光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是:信號(hào)單向傳輸,輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離,輸出信號(hào)對(duì)輸入端無影響,抗干擾能力強(qiáng),工作穩(wěn)定,無觸點(diǎn),使用壽命長(zhǎng),傳輸效率高。
眾所周知,光耦起到信號(hào)的隔離作用。由于光耦是單向傳輸?shù)模钥梢詫?shí)現(xiàn)信號(hào)的單向傳輸,使輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離,輸出信號(hào)對(duì)輸入端無影響,抗干擾能力強(qiáng),工作穩(wěn)定;由于光耦是光電式的所以使用壽命長(zhǎng),擺脫了機(jī)械式觸點(diǎn)有吸合次數(shù)的缺陷。
光耦用于光電轉(zhuǎn)換,它既有隔離又有信號(hào)傳遞的作用;不僅能使一個(gè)電路隔離,而且還可以把多個(gè)電路中的信號(hào)進(jìn)行解聯(lián)、耦合。因此,它廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制、直流穩(wěn)壓電源、 LED驅(qū)動(dòng)、電力電子設(shè)備中。
推薦兩款由工采網(wǎng)代理的來自臺(tái)灣美祿的光耦合器,首先是光耦 - MPC816,MPC816系列將砷化鋁鎵紅外發(fā)射二極管作為發(fā)射極,該二極管光學(xué)耦合到塑料DIP4封裝中的硅平面光電晶體管探測(cè)器,具有不同的鉛形成選項(xiàng)。MPC816系列具有堅(jiān)固的共面雙模子結(jié)構(gòu),具有穩(wěn)定的隔離特性。
展開 光耦合器車規(guī)認(rèn)證,選AEC-Q101還是AEC-Q102?二者有何異同?
光耦合器,簡(jiǎn)稱光耦(Optocoupler,OC),以光為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)傳輸?shù)钠骷话阌砂l(fā)光端的LED和受光端的光敏半導(dǎo)體管或者電阻共同構(gòu)成。因其具有體積小、絕緣性好、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),所以被廣泛應(yīng)用于各種電路。
在車用領(lǐng)域,光耦也被大量使用在汽車電氣電子系統(tǒng)中,因此光耦也必須符合車規(guī)的可靠性要求方能進(jìn)入汽車主機(jī)廠的供應(yīng)商鏈條。換而言之,車用光耦需符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q驗(yàn)證要求。
圖1 光耦電路示意圖 (注:下文光敏半導(dǎo)體管均指受光端的組件。)
光耦適用的車規(guī)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)
光耦的車規(guī)驗(yàn)證的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)一直未明確,業(yè)內(nèi)存在多種解讀。
在結(jié)構(gòu)上,光耦同時(shí)存在正向工作的LED(發(fā)光)器件和反向工作的光敏半導(dǎo)體管(受光),并非嚴(yán)格意義上的分立半導(dǎo)體器件,AEC-Q104首次提出多芯片模組(MCM)的概念,但其也明確指出不適用于含有AEC-Q102相關(guān)LED大類的組件。
從器件種類上看,AEC-Q101和AEC-Q102貼近其器件特性。2013版的AEC-Q101中同時(shí)能夠覆蓋正偏和反偏試驗(yàn),且該標(biāo)準(zhǔn)適用光電子器件,在2017年發(fā)布AEC-Q102版本后,光器件可依據(jù)該版本進(jìn)行認(rèn)證。2020年汽車電子發(fā)布了AEC-Q102的A版本,在版本中在適用范圍中明確提出光耦等光組件會(huì)在AEC-Q102-003中進(jìn)一步細(xì)分。2021年汽車電子委員會(huì)順勢(shì)更新了AEC-Q101到E版本,在內(nèi)容上完全刪除了光類器件的描述以及相關(guān)環(huán)境應(yīng)力和壽命試驗(yàn)。
2022年底,新發(fā)布的AEC-Q102-003明確把光耦作為OE-MCM類型之一,正式確認(rèn)了光耦使用的車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)為AEC-Q102-003。
展開 光耦合器的工作原理和作用
光耦的作用:
(1) 在邏輯電路上的應(yīng)用光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路,由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好,因此,由它構(gòu)成的邏輯電路更可靠。
(2) 作為固體開關(guān)應(yīng)用 在開關(guān)電路中,往往要求控制電路和開關(guān)之間要有很好的電隔離,對(duì)于一般的電子開關(guān)來說是很難做到的,但用光電耦合器卻很容易實(shí)現(xiàn)。
(3) 在觸發(fā)電路上的應(yīng)用將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路,由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路,可有效地解決輸出與負(fù)載隔離地問題。
(4) 在脈沖放大電路中的應(yīng)用光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路,可以將脈沖信號(hào)進(jìn)行放大。
(5) 在線性電路上的應(yīng)用 線性光電耦合器應(yīng)用于線性電路中,具有較高地線性度以及優(yōu)良地電隔離性能。
(6) 特殊場(chǎng)合的應(yīng)用 光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制,取代變壓器,代替觸點(diǎn)繼電器以及用于A/D電路等多種場(chǎng)合。
光耦的主要作用就是隔離作用,如信號(hào)隔離或光電的隔離。隔離能起到保護(hù)的作用,如一邊是微處理器控制電路,另一邊是高電壓執(zhí)行端,如市電啟動(dòng)的 電機(jī),電燈等等,就可以用光耦隔離開。當(dāng)兩個(gè)不同的型號(hào)的光耦只有負(fù)載電流不同時(shí),可以用大的負(fù)載電流的光耦代替小負(fù)載電流的光耦。
推薦兩款由工采網(wǎng)代理的來自臺(tái)灣美祿的光耦合器,首先是光耦 - MPC816,MPC816系列將砷化鋁鎵紅外發(fā)射二極管作為發(fā)射極,該二極管光學(xué)耦合到塑料DIP4封裝中的硅平面光電晶體管探測(cè)器,具有不同的鉛形成選項(xiàng)。MPC816系列具有堅(jiān)固的共面雙模子結(jié)構(gòu),具有最穩(wěn)定的隔離特性。
最后是光耦 - MPC817,MPC817系列結(jié)合了一個(gè)砷化鋁鎵紅外發(fā)射二極管作為發(fā)射極,該二極管光學(xué)耦合到塑料DIP4封裝中的硅平面光電晶體管探測(cè)器,具有不同的鉛形成選項(xiàng)。MPC817系列具有堅(jiān)固的共面雙模子結(jié)構(gòu),具有最穩(wěn)定的隔離特性。
展開 臺(tái)灣美祿丨光電耦合器MPC354的參數(shù)大全
光耦亦稱光電隔離器或光電耦合器,作為一種隔離電子器件,光耦主要對(duì)強(qiáng)電和弱電有著卓越的隔離作用,因此光耦在數(shù)字電路上得到了廣泛的應(yīng)用。
光電三極管又叫光敏三極管,是一種相當(dāng)于在三極管的基極和集電極之間接入一只光電二極管的三極管,光電二極管的電流相當(dāng)于三極管的基極電流。從結(jié)構(gòu)上講,此類管子基區(qū)面積比發(fā)射區(qū)面積大很多,光照面積大,光電靈敏度比較高,因?yàn)榫哂须娏鞣糯笞饔茫诩姌O可以輸出很大的光電流。
光耦合器是一種以光為媒介傳輸電信號(hào)的設(shè)備;通常,發(fā)光器件(紅外發(fā)光二極管LED)和受光器(光敏半導(dǎo)體管,光敏電阻)被封裝在同一殼體中。當(dāng)在輸入端施加電信號(hào)時(shí),發(fā)光器發(fā)出光線,并且受光器在接收到從輸出端流出的光之后產(chǎn)生光電流,從而實(shí)現(xiàn)“電-光-電”控制。由于光耦種類繁多,結(jié)構(gòu)獨(dú)特,特點(diǎn)突出,因而其應(yīng)用十分廣泛。
由工采網(wǎng)代理的臺(tái)灣美祿的光耦-MPC354系列結(jié)合了兩個(gè)AlGaAs紅外發(fā)射二極管作為交流輸入,其光耦合到一個(gè)硅平面光電晶體管探測(cè)器在塑料SOP4封裝與不同的鉛形成選項(xiàng);具有堅(jiān)固的共面雙模結(jié)構(gòu),提供了穩(wěn)定的隔離功能。
MPC354系列將兩個(gè)砷化鋁鎵紅外發(fā)射二極管作為交流輸入,其光學(xué)耦合到塑料SOP4封裝中的硅平面光電晶體管探測(cè)器,具有不同的鉛形成選項(xiàng)。MPC354系列具有堅(jiān)固的共面雙模子結(jié)構(gòu),具有較穩(wěn)定的隔離特性。
光耦合器屬光電器件中之一環(huán),系一發(fā)光及受光元件的組合體,借由光的傳輸達(dá)到導(dǎo)通的要求,為一理想的絕緣體,因此在許多電子電器產(chǎn)品上,皆采用此器件作為【高壓隔離】用途。發(fā)光器件通常為發(fā)光二極體,受光器件通常在低階產(chǎn)品為光二級(jí)管/光三級(jí)管/光晶閘管,高階產(chǎn)品為光耦合積體電路。
MPC354可應(yīng)用于:交流線路監(jiān)測(cè)器、可編程序控制器、電話線路接口、系統(tǒng)設(shè)備、測(cè)量?jī)x器等領(lǐng)域。
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醫(yī)療設(shè)備在安全方面的絕緣設(shè)計(jì)
根據(jù)聲音設(shè)計(jì)實(shí)踐,光耦為醫(yī)療設(shè)備提供有效絕緣,保護(hù)病人遠(yuǎn)離潛在的漏電流危險(xiǎn)。
使用交流供電的醫(yī)療診斷、測(cè)量和治療設(shè)備,由不合適的接地和電絕緣產(chǎn)生漏電流,潛在的將病人甚至醫(yī)療人員暴露在電擊、燒傷、內(nèi)器官損傷和心律不齊的危險(xiǎn)之中。體液的電導(dǎo)、各種電導(dǎo)液的存在和病人時(shí)用的凝膠體,使治療環(huán)境存在更大危險(xiǎn)。使用凝膠體減少皮膚正常高于50Ω的電阻值。第二個(gè)重大危險(xiǎn)來自設(shè)備間的輻射,它會(huì)降低附近其他設(shè)備性能。所以,代理商沿用了US FDA(食品藥物管理局)、EU(歐盟)和其他安全部門的規(guī)定,確保這些醫(yī)療設(shè)備遵守安全標(biāo)準(zhǔn)。
IEC(國(guó)際電工委員會(huì))60601-1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定醫(yī)療設(shè)備電安全以保護(hù)病人、操作者和環(huán)境為條件。其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了更多
安全必備條件。例如,IEC 60601-1-x間接標(biāo)準(zhǔn)系列處理例如EMC(電磁兼容)、X射線保護(hù)和可編程醫(yī)療系統(tǒng)的問題。EMC確實(shí)是個(gè)重要的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樵O(shè)備不能成為EMI(電磁干擾)源。它會(huì)阻止其他設(shè)備準(zhǔn)確運(yùn)行,并且必須對(duì)操作環(huán)境中潛在的EMI免疫。自2005年11月以來,醫(yī)療設(shè)備不得不遵守最新的IEC 60601-1-2:2001 EMC標(biāo)準(zhǔn)。
醫(yī)療設(shè)備傳遞數(shù)據(jù)的部分,設(shè)計(jì)者用光耦或變壓器方法,從高壓環(huán)境中隔離敏感電路或者病人。基于光連結(jié)器的技術(shù)過去只支持有限的數(shù)據(jù)速率,導(dǎo)致變壓器隔離方法普遍使用。這種方法提供必備的數(shù)據(jù)速率,但是一般需要更多器件,占據(jù)了 PCB(印刷電路板)的更多空間和更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。隨著光耦更高速數(shù)據(jù)速率能力和改良的時(shí)間特性的引入,這個(gè)情形得到改變。
增強(qiáng)型電絕緣
不同于功能性絕緣,增強(qiáng)型絕緣保護(hù)電擊和確保設(shè)計(jì)自動(dòng)防故障裝置(參考文獻(xiàn)1)。這個(gè)特點(diǎn)很關(guān)鍵,例如ECG(心電圖儀)系統(tǒng)或電擊去纖顫器(圖1和圖2)。
展開 光電耦合器的工作原理以及應(yīng)用
光電耦合器(optical coupler,英文縮寫為OC)亦稱光電隔離器,簡(jiǎn)稱光耦。光電耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用,所以,它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。
在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光,光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)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(yīng)而產(chǎn)生了光電流,由受光器輸出端引出,這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。
光電耦合器主要由三部分組成:光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。光的發(fā)射部分主要由發(fā)光器件構(gòu)成,發(fā)光器件一般都是發(fā)光二極管,發(fā)光二極管加上正向電壓時(shí),能將電能轉(zhuǎn)化為光能而發(fā)光,發(fā)光二極管可以用直流、交流、脈沖等電源驅(qū)動(dòng),但發(fā)光二極管在使用時(shí)必須加正向電壓。光的接收部分主要由光敏器件構(gòu)成,光敏器件一般都是光敏晶體管,光敏晶體管是利用PN結(jié)在施加反向電壓時(shí),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(hào)放大部分主要由電子電路等構(gòu)成。發(fā)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(shí)把電信號(hào)加到輸入端,使發(fā)光器件的芯體發(fā)光, 而光敏器件受光照后產(chǎn)生光電流并經(jīng)電子電路放大后輸出,實(shí)現(xiàn)電→光→電的轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)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(hào)在傳輸時(shí)具有單向性等優(yōu)點(diǎn), 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。
推薦兩款由工采網(wǎng)代理的來自臺(tái)灣美祿的光耦合器,首先是光耦 - MPH-314,MPH-314系列光耦合器非常適合驅(qū)動(dòng)電源逆變器和用于電機(jī)控制的逆變器和MOSFET。它包含一個(gè)LED光學(xué)耦合到一個(gè)具有功率輸出級(jí)的集成電路。光耦合器在-40°C~+110°C的溫度范圍內(nèi)保證其工作參數(shù)。
展開 詳解光耦合器是什么
光電耦合器件(簡(jiǎn)稱光耦)是把發(fā)光器件(如發(fā)光二極體)和光敏器件(如光敏三極管)組裝在一起,通過光線實(shí)現(xiàn)耦合構(gòu)成電—光和光—電的轉(zhuǎn)換器件。
光電耦合器的輸入阻抗很小,只有幾百歐姆,而干擾源的阻抗較大,通常為105~106Ω。據(jù)分壓原理可知,即使干擾電壓的幅度較大,但饋送到光電耦合器輸入端的雜訊電壓會(huì)很小,只能形成很微弱的電流,由于沒有足夠的能量而不能使二極體發(fā)光,從而被抑制掉了。
光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒有電氣聯(lián)系,也沒有共地;之間的分布電容極小,而絕緣電阻又很大,因此回路一邊的各種干擾雜訊都很難通過光電耦合器饋送到另一邊去,避免了共阻抗耦合的干擾信號(hào)的產(chǎn)生。
光電耦合器可起到很好的安全保障作用,即使當(dāng)外部設(shè)備出現(xiàn)故障,甚至輸入信號(hào)線短接時(shí),也不會(huì)損壞儀表。因?yàn)楣怦詈掀骷妮斎牖芈泛洼敵龌芈分g可以承受幾千伏的高壓。
光電耦合器的回應(yīng)速度極快,其回應(yīng)延遲時(shí)間只有10μs左右,適于對(duì)回應(yīng)速度要求很高的場(chǎng)合。
推薦兩款由工采網(wǎng)代理的來自臺(tái)灣美祿的光耦合器,首先是光耦 - MPH-314,MPH-314系列光耦合器非常適合驅(qū)動(dòng)電源逆變器和用于電機(jī)控制的逆變器和MOSFET。它包含一個(gè)LED光學(xué)耦合到一個(gè)具有功率輸出級(jí)的集成電路。光耦合器在-40°C~+110°C的溫度范圍內(nèi)保證其工作參數(shù)。
最后是光耦 - MPH-341,MPH-341系列光耦合器非常適合驅(qū)動(dòng)逆變器和用于電機(jī)控制逆變器和逆變器。它包含一個(gè)砷化鋁鎵LED光學(xué)耦合到一個(gè)具有功率輸出級(jí)的集成電路。3.0A峰值輸出電流能夠直接驅(qū)動(dòng)最高額定值高達(dá)1200 V/200 A的大多數(shù)IGBT。對(duì)于具有較高額定值的IGBT,MPH-341系列可用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)IGBT門的離散功率級(jí)。光耦合器在-40°C~+110°C的溫度范圍內(nèi)保證其工作參數(shù)。
展開 變頻器常見故障代碼及處理實(shí)例(經(jīng)典,建議收藏)
安川在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上,上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC923,這是專用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅(qū)動(dòng)電路則是采用了光耦PC929,這是一款內(nèi)部帶有放大電路,及檢測(cè)電路的光耦。
此外電機(jī)抖動(dòng),三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路,堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真,或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致IGBT損壞,從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警
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GF—接地故障
接地故障也是平時(shí)會(huì)碰到的故障,在排除電機(jī)接地存在問題的原因外,最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因數(shù)的影響,工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移,導(dǎo)致GF報(bào)警。
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限流運(yùn)行
在平時(shí)運(yùn)行中我們可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限。對(duì)于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn)時(shí)不能正常平滑的工作,電壓(頻率)首先要降下來,直到電流下降到允許的范圍,一旦電流低于允許值,電壓(頻率)會(huì)再次上升,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
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