电子元器件-光耦参数的理解

光耦工作原理与应用详解

最新推荐文章于 2023-11-21 00:09:19 发布

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#硬件工程 #驱动开发 #硬件架构

文章介绍了光耦合器的工作原理，包括线性光耦和逻辑光耦的区别，以及在开关状态和线性状态下的工作特性。重点讨论了电流传输比(CTR)对光耦性能的影响，以及如何根据CTR选择合适的光耦。同时，提到了光耦的延时特性，如导通延时和关断延时，并指出这些参数在高速信号传输中的重要性。

1.理解光耦的工作原理

光耦是隔离传输器件，原边给定信号，副边回路就会输出经过隔离的信号。

以一个简单的图（图.1）说明光耦的工作：原边输入信号 Vin，施加到原边的发光二极管和 Ri 上产生光耦的输入电流 If，If 驱动发光二极管，使得副边的光敏三极管导通，回路VCC、RL 产生 Ic,Ic 经过 R L 产生 Vout，为了达到传递信号的目的***。原边副边直接的驱动关联是CTR（电流传输比），电路设计要求*要满足 Ic≤IfCTR。

* 图1

光耦的用途分类以及工作状态
光耦一般会有两个用途：线性光耦和逻辑光耦，(也有人称慢速光耦和快速光耦）

对于工作在开关状态的光耦，当副边三极管饱和导通时，管压降<0.4V，Vout 约等于 Vcc（Vcc-0.4V左右），Vout 大小只受 Vcc 大小影响。此时 Ic受Vcc和RL以及IF,Ri,CTR,Vin的影响。

对于工作在线性状态的光耦，Ic=IfCTR，副边三极管压降的大小等于 Vcc-IcR L ，Vout= IcR L=(Vin-1.6V)/Ri * CTRR L ，Vout 大小直接与 Vin 成比例，一般用于反馈环路里面 (1.6V 是粗略估计的二极管正向压降，实际要按器件资料，后续 1.6V 同) 。

对于光耦开关和线性状态可以类比为普通三极管的饱和放大两个状态。如下图所示。
在这里插入图片描述
所以通过分析实际的电路，除去隔离因素，用分析三极管的方法来分析光耦是一个很有效的方法。此方法对于后续分析光耦的 CTR 参数，还有延迟