常見光電隔離電路圖（六）

光耦亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，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）封裝在同一管殼內(nèi)。當輸入端加電信號時發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實現(xiàn)了“電-光-電”轉(zhuǎn)換。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器。

完成了大功率開關(guān)電源主回路設(shè)計，該電路采用的是全橋拓撲經(jīng)過高頻變壓器轉(zhuǎn)換再整流，實驗項目是三相進線15V/6KA輸出。其中，主回路的保護設(shè)計及報警設(shè)計是必不可少的。我首先想到的是，通過單片機輸出控制繼電器動作，而且由于抗干擾的要求，我必須通過光耦隔離。光耦隔離繼電器保護電路設(shè)計應(yīng)需而生。

主要電路設(shè)計如下圖：

該繼電保護主要隔離應(yīng)用的是TI公司生產(chǎn)的TIL117光耦芯片。該芯片無需供電，通過光耦二極管上拉15V電源輸出15mA即可正常工作，有效隔離了輸出側(cè)對主回路的電磁影響。

另外該電路還有一個+24V供電電源，大部分繼電器設(shè)計的時候都需要24V，該電源設(shè)計圖如下：

該電路主要的穩(wěn)壓芯片采用的是生產(chǎn)設(shè)計的UA7824芯片，該芯片輸入電壓可調(diào)范圍寬，穩(wěn)壓性能好，功耗低價格低廉。在繼電器電路設(shè)計的圖紙中，穩(wěn)壓電源我大部分是用的這個芯片。

常見光電隔離電路圖（七）

光電耦合器件把發(fā)光器件和光敏器件組裝在一起，以光為媒介，實現(xiàn)輸入和輸出之間的電氣隔離。光電耦合是一種簡單有效的隔離技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)在于破壞了“地”干擾的傳播途徑，切斷了干擾信號進入后續(xù)電路的途徑，有效地抑制了尖脈沖和各種噪聲干擾。電流傳輸比是光電耦合器件性能的一個重要標志，定義為輸出電流與輸入電流的比值。

光電耦合器的工作特性

TLP521-2光電耦合器是由兩個單獨的光電耦合器組成。一般來講，光電耦合器由一個發(fā)光二極管和一個光敏器件構(gòu)成。發(fā)光二極管的發(fā)光亮度L與電流成正比，當電流增大到引起結(jié)溫升高時，發(fā)光二極管呈飽和狀態(tài)，不再在線性工作區(qū)。光電二極管的光電流與光照度的關(guān)系可用IL∝Eu表述。其中，E為光照度，u=1±0.05，因此，光電流基本上隨照度而線性增大。但一般硅光電二極管的光電流是幾十微安，對于光敏三極管，由于其放大系數(shù)與集電極電流大小有關(guān)，小電流時，放大系數(shù)小，所以光敏三極管在低照度時靈敏度低，而在照度高時，光電流又呈飽和趨勢。達不到線性效果。

因為不同的光電耦合器有不同的工作線性區(qū)，所以，在試驗過程中，應(yīng)該首先找到光電耦合器的線性區(qū)。光電耦合器TLP521-2的電流線性區(qū)大約為1～10mA。光電耦合器的偏置輸入電路可以決定輸入它的電流的范圍，偏置電路設(shè)計的好，可以使得輸入電流在很大范圍內(nèi)變化時，光電耦合器依然工作在線性區(qū)。

光耦隔離和驅(qū)動電路圖