光耦的作用及工作原理是什么?

2024年11月18日 19:27
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工作原理

耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。

输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

所以,它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件,可以大大提高计算机工作的可靠性。

又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件,因而具有很强的共模抑制能力。

作用

光电耦合元件广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、数位仪表、远距离信号传输(工业通讯)、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机电界面中。

在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦回馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。

历史

用光学方式耦合固态光发射器及半导体感测器的想法是在1963由Akmenkalns等人提出(US patent 3,417,249)。光敏电阻为基础的光电耦合元件在1968年问世,其速度慢,但是是最线性隔离元件,在音乐及音响产业中仍有其利基市场。

LED技术在1968–1970年的商品化,使得光电工程大幅成长,在1970年代末各种主要的光电耦合元件均已开发出来。光电耦合元件的主力是双极性的硅光晶体感测器,可以达到足够的的传输速度,足以用在像脑电图之类的应用上,目前最快的光电耦合元件是利用光导模式的PIN型二极管。

以上内容参考 百度百科-光耦

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