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光耦合器(opticalcoupler，英文縮寫為OC)亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡(jiǎn)稱光耦。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)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，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)了“電—光—電”轉(zhuǎn)換。以光為媒介把輸入端信號(hào)耦合到輸出端的光電耦合器，由于它具有體積小、壽命長(zhǎng)、無(wú)觸點(diǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字電路上獲得廣泛的應(yīng)用。 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。光耦合器一般由三部分組成：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。所以，它在長(zhǎng)線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號(hào)隔離的接口器件，可以大大提高計(jì)算機(jī)工作的可靠性。 又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。 光耦驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖（一） 注： 1U1-1腳可接12V，也可接5V，1U1導(dǎo)通，1Q1導(dǎo)通，1Q1-3=0V，線圈兩端電壓為11.7V. 1U1-1腳不接或接地，1U1不通，1Q1截止，1Q1-3=11.9V，線圈兩端電壓為0V。 注： “DYD_CPU_OUT”連接LPC2367，輸出高低電平，高電平，1U4不通，1Q7不通，UCE=12V，1Q7-3=12V，線圈兩端電壓為0V。 DYD_CPU_OUT”為低電平，1U4導(dǎo)通，U43=1V，U3=11V，UCE=0V，1Q1-3=0V，線圈兩端電壓為11.7V。以上兩圖是低電平使能。 這兩種適用于CPU初始化時(shí)，GPIO口為高電平的情況，否則初始化會(huì)造成誤動(dòng)作。 “DYD_CPU_OUT”連接LPC2367，輸出高低電平，低電平，1U4不通，1Q7不通，UCE=12V，1Q7-3=12V，線圈兩端電壓為0V。 “DYD_CPU_OUT”為高電平，1U4導(dǎo)通，U43=1V，U3=11V，UCE=0V，1Q1-3=0V，線圈兩端電壓為11.7V。此圖是高電平使能。繼電器的常閉觸點(diǎn)接負(fù)載。 第2和第3圖中的1R16換成510歐，1R7換成1K，否則會(huì)有上電瞬間，高電平干擾。尤其是第3圖，高電平使能。 光耦驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖（二） 繼電器開關(guān)模塊由TLP521 -4 、ULN2803 和SRD -12VDC 及三極管構(gòu)成，由微控制器輸出的信號(hào)經(jīng)過三極管構(gòu)成的開關(guān)電路送往TLP521 -4 光耦芯片再通過ULN2803 達(dá)林頓管的放大后用來驅(qū)動(dòng)SRD-12DC 繼電器， 進(jìn)而達(dá)到控制空調(diào)的各種開關(guān)的作用， 繼電器開關(guān)控制模塊與微控制器的電路連接圖如圖3 所示。 光耦驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖（三） 24V繼電器的驅(qū)動(dòng)電路 說明：VCC是5V。 繼電器串聯(lián)RC電路： 這種形式主要應(yīng)用于繼電器的額定工作電壓低于電源電壓的電路中。當(dāng)電路閉合時(shí)，繼電器線圈由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中電流的增大，從而延長(zhǎng)了吸合時(shí)間，串聯(lián)上RC電路后則可以縮短吸合時(shí)間。原理是電路閉合的瞬間，電容C兩端電壓不能突變可視為短路，這樣就將比繼電器線圈額定工作電壓高的電源電壓加到線圈上，從而加快了線圈中電流增大的速度，使繼電器迅速吸合。電源穩(wěn)定之后電容C不起作用，電阻R起限流作用。 基極和發(fā)射極的電阻的作用是：在沒有正向偏置電壓的情況下，保證基極的電壓為零，防止三極管的受外部的干擾而誤導(dǎo)通，其實(shí)就是為了保證可靠性。具體的阻值的大小倒不絕對(duì)，10K、100K都可以的，只是起到下拉的作用，電流非常很小的。此繼電器驅(qū)動(dòng)電路已經(jīng)驗(yàn)證通過，開和關(guān)狀態(tài)良好，實(shí)際應(yīng)用中最好把5V、24V兩組直流電源的地分開，再配合光藕實(shí)現(xiàn)真正的隔離效果。 光耦驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖（四） 用光耦驅(qū)動(dòng)繼電器電路 光耦驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖（五） 用光電耦合器用隔離驅(qū)動(dòng)電路 微機(jī)的接口電路中，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)的隔離，一般有兩種方式：一種是使用繼電器；另一種是使用光電耦合器。 采用電池的功耗產(chǎn)品，對(duì)電池的電能消耗是需優(yōu)先考慮的，附圖的電路采用光電耦合器作為隔離，電池的消耗電流可低至50μA以下，但驅(qū)動(dòng)器提供的電流大于1A。 此電路對(duì)元件的要求比較高，光電耦合器U1只能采用型號(hào)為CNY17F-4的正品元件，實(shí)驗(yàn)中試過十多種光電耦合器，僅此型號(hào)輸入電流50μA時(shí)，電路即可工作，其余光電耦合器驅(qū)動(dòng)電流都需幾百微安以上。 Q1、Q2的耐壓可根據(jù)兩管工作輸入電壓的大小而定，若輸入電壓大于220V，需使用耐壓高于400V的三極管與可控硅。 另外，對(duì)Q1要求穿透電流要小，對(duì)功率沒有要求。對(duì)Q2要求觸發(fā)電流小于15mA，否則可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)半周削波的現(xiàn)象。 參考文獻(xiàn) http://www.eepw.com.cn/news/listbylabel/label/%E5%85%89%E8%80%A6 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3OTM2NzUxOA==&mid=2651573824&idx=1&sn=9e0e4c4514f9320d1bbc7fca4e5e9e31&chksm=844bf271b33c7b6790add8fe739377f0830107cd95dd4190cb9e11cece5dc99cffdb8ec0e5f1&mpshare=1&scene=24&srcid=0819hqAateVmxBWZiXaQGxml&sharer_sharetime=1629363928398&sharer_shareid=f31a2d9bea8fe6bce82834cf71333cb3&exportkey=AcpX%2Bkwa6i0xtu8qQ%2BuCfNA%3D&pass_ticket=vRjZc%2Fm45o44Y%2Fn0PakIolyH9TU6MY6kxeJAZa3LlIywnp6mxXYxtB0F8iuiSkFF&wx_header=0#rd ———————————————— 版權(quán)聲明：本文為CSDN博主「瞻邈」的原創(chuàng)文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權(quán)協(xié)議，轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接及本聲明。 原文鏈接：https://blog.csdn.net/xhtchina/article/details/119821056 |
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