光電耦合器件

光電子耦合器件光電子耦合器件原理分類發(fā)展光電子耦合器件什么是光電耦合器件？定義：光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。通過光信號的傳遞來實現(xiàn)輸人與輸出間電隔離的器件，可在電路或系統(tǒng)之間傳輸電信號，同時確保這些電路或系統(tǒng)彼此間的電絕緣。光電耦合器也稱為光電隔離器或光耦合器簡稱光耦~~！它由發(fā)光源和受光器兩部分組成+–ce發(fā)光器件LED受光器件光電二極管光電三極管實現(xiàn)

電-光-電傳輸和轉(zhuǎn)換一、基本原理光電耦合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本原理圖要傳輸?shù)男盘枺?/p>

電信號媒介：光形式：電------光------電電：輸入信號為電信號光：耦合媒介

電：輸出為電信號結(jié)構(gòu)上：兩部分---發(fā)光源

受光器↓↓

電---光

光---電

發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端。具體原理：由紅外發(fā)光二極管作為發(fā)光源，光敏晶體管作為受光器。當輸入端加入信號時，發(fā)光二極管有信號電流通過發(fā)光，光線照射光敏晶體管，則光敏晶體管導通，其集電極電流

與輸入信號電流

成正比。它是通過電一光一電轉(zhuǎn)換過程來傳遞電信號的。發(fā)光二級管：

它是半導體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡寫為LED（lightemittingdiode）,是一種具有兩個電極的半導體發(fā)光器件，屬于固態(tài)光源。光敏三極管：當具有光敏特性的PN結(jié)受到光輻射時，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個放大了相當于β倍的信號電流。先講講發(fā)光二極管吧~發(fā)光二級管：發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦浴?/p>

發(fā)光過程：正向電壓→電子空穴遷移→電子空穴復(fù)合→自發(fā)輻射LED大都采用直接帶隙材料，這樣可以使電子直接從導帶躍遷到價帶與空穴復(fù)合而發(fā)光，有很高的效率而我們用的是砷化鎵紅外發(fā)光二級管接下來輪到光敏器件了~光敏晶體管：是指在有光照射時，能輸出放大的電信號，當元光照射時便處于截止狀態(tài)的三極管。該種管子的最大特點是它不但有光電轉(zhuǎn)換作用，而且還能對光信號進行放大。

一般我們的光耦中用的是光敏三極管光敏三極管剖面圖（a）光敏三極管傳統(tǒng)等效電路（b）像光電二極管一樣實現(xiàn)光----電轉(zhuǎn)換外，還能放大光電流。有NPN和PNP型之分。ecc(+)e(–)3DU5C外型符號IC=（1+

）IB

=100~1000如3DU5C：最高工作電壓30V暗電流<0.2

A光電流

3mA(1000lx下)峰值波長900nm有3AU、3DU系列光電子耦合器主要參數(shù)1.輸入?yún)?shù)。即LED的參數(shù)+–ce光電子耦合器主要參數(shù)2.輸出參數(shù)。

與光電管同，其中：（1）光電流指輸入一定電流（10mA），輸出接一定負載（約500

）和一定電壓（10V）時輸出端產(chǎn)生的電流。（2）飽和壓降指輸入一定電流（20mA），輸出接一定電壓（10V）,調(diào)節(jié)負載使輸出達一定值(2mA)時時輸出端的電壓(通常為0.3V)。+–ce光電子耦合器主要參數(shù)3.傳輸參數(shù)（1）電流比CTR

指直流狀態(tài)下，輸出電流與輸入電流之比。一般<1。（2）隔離電阻RISO。指輸入輸出間絕緣電阻。（3）極間耐壓UISO。指發(fā)光管光電管間的絕緣耐壓，一般在500V以上。（4）脈沖上升時間和下降時間、輸入輸出的寄生電容

光電子耦合器輸出特性以目前應(yīng)用最廣泛的發(fā)光二極管和光敏三極管組合成的光電耦合器為例，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。+–ce光耦以光信號為媒介來實現(xiàn)電信號的耦合與傳遞，輸入與輸出在電氣上完全隔離，具有抗干擾性能強的特點。光電子耦合器輸出特性光電耦合器的輸入端是發(fā)光二極管，因此，它的輸入特性可用發(fā)光二極管的伏安特性來表示，如圖b；輸出端是光敏三極管，因此光敏三極管的伏安特性就是它的輸出特性。光電子耦合器的基本工作特性基本工作特性(以光敏三極管為例)1、共模抑制比很高

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))，而共模信號一般是變化緩慢的信號，此電容效應(yīng)對其產(chǎn)生很高的阻抗，所以共模輸入電壓很不容易通過極問耦合電容，從而對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。光電子耦合器的基本工作特性

光電子耦合器件工作特性

光電子耦合器主要應(yīng)用1、組成開關(guān)電路

光電子耦合器主要應(yīng)用光電子耦合器主要應(yīng)用2、組成邏輯電路當A或B只要有一個為低電平時，B1或B2其中一個或兩個將會截止，F(xiàn)=o；只有當輸入邏輯電平A=1、B=l時，輸出F=1，完成了“與”邏輯功能。還可以根據(jù)其它邏輯運算規(guī)律，組成“或門”、“與非門”、“非門”等邏輯電路。光電子耦合器主要應(yīng)用

光電子耦合器主要應(yīng)用光電子耦合器主要應(yīng)用其他的還有用于接口電路、門廳照明燈自動控制電路等~帶USB、串口、并口的三路光耦接口帶光耦的接口端子光電子耦合器主要應(yīng)用1.計算機接口電路示意圖計算機系統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)傳感電路執(zhí)行機構(gòu)輸入輸出R1R2傳輸線功能：（1）雙向數(shù)據(jù)實時傳輸；（2）隔離，防止現(xiàn)場干擾竄入計算機；（3）電平轉(zhuǎn)換，適應(yīng)計算機和工業(yè)系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)要求。補充：光電耦合器與光纖耦合器怎么聽著這么像呢？補充：光纖耦合器（Coupler）又稱分歧器（Splitter），是將實現(xiàn)光信號分路/合路的器件，屬于無源光器件。在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)路中都會應(yīng)用到，與光纖連接器分列無源光器件中使用最多的。光電子耦合器件分類(1)按光路徑分，可分為外光路光電耦合器（又稱光電斷續(xù)檢測器）和內(nèi)光路光電耦合器。外光路光電耦合器又分為透過型和反射型光電耦合器。

(2)按封裝形式分，可分為同軸型，雙列直插型，TO封裝型，扁平封裝型，貼片封裝型，以及光纖傳輸型等。

(3)按傳輸信號分，可分為數(shù)字型光電耦合器（OC門輸出型，圖騰柱輸出型及三態(tài)門電路輸出型等）和線性光電耦合器（可分為低漂移型，高線性型，寬帶型，單電源型，雙電源型等）。

(4)按速度分，可分為低速光電耦合器（光敏三極管、光電池等輸出型）和高速光電耦合器（光敏二極管帶信號處理電路或者光敏集成電路輸出型）。

(5)按通道分，可分為單通道，雙通道和多通道光電耦合器。

(6)按隔離特性分，可分為普通隔離光電耦合器（一般光學膠灌封低于5000V，空封低于2000V）和高壓隔離光電耦合器（可分為10kV,20kV,30kV等）。

(7)按工作電壓分，可分為低電源電壓型光電耦合器（一般5～15V）和高電源電壓型光電耦合器（一般大于30V）。

光電子耦合器件分類最常用的分類是按光耦的輸出類型分：1.三極管輸出類型的光耦；2.高速輸出類型的光耦；3.邏輯IC輸出類型的光耦；4.可控硅輸出類型的光耦；5.繼電器輸出類型的光耦

“光耦是由三部分組成”這種說法，就是“光的發(fā)射、光的接收及信號放大?！彼械墓怦睿还苁枪饫^電器還是光可控硅，第一和第二部分都是一樣的，就是“光的發(fā)射、光的接收”，區(qū)別在哪里?區(qū)別在第三部分“信號放大”，第三部分做成類似可控硅特性的半導體，那這個光耦就是光可控硅，做個簡單的晶體管，那就是常用的普通光耦，做個耐高壓的類似MOS管特性的半導體，這就是光繼電器。光電子耦合器件分類〔1〕按輸出結(jié)構(gòu)分有三種：無基極引線光耦，有基極引線光耦，雙三極管的達林頓光耦。

其中無基極引線光耦是最基礎(chǔ)的光耦，是最常用的光耦，也是用量最大的光耦，后面所有的光耦都是直接或者間接在它的基礎(chǔ)上發(fā)展的。光電子耦合器件分類無基極引線光耦，有三種封裝：DIP-4，SMD-4,HDIP-4,分別對應(yīng)雙列直插，貼片，寬腳。常用型號有PC817,TLP521-1,PS2501-1,LTV-817,K1010,EL817.組成的雙光耦常用型號有PC827,TLP521-2,PS2501-2

有基極引線光耦，DIP-6或SMD-6,常用型號有PC713,TLP631,4N35,K2010

雙三極管的達林頓光耦，DIP-4或SMD-4,常用型號有PC852,TLP627,PS2532-1,LTV-852,KP4010組成的雙光耦常用型號有PC8D52,TLP627-2,PS2532-2,LTV852-2,KP4020

光電子耦合器件分類〔2〕按輸入電流分有兩種：直流輸入型，交流輸入型。直流輸入型就是上面介紹的三種光耦，輸入是一個二極管，所以只有一個方向?qū)ā＝涣鬏斎胄途褪窃谠幸粋€輸入二極管上再反向并聯(lián)一個二極管。變成兩個二極管。也就能雙向?qū)?。所謂交流即是如此。輸出不變。交流輸入，無基極引線光耦，DIP-4或SMD-4,常用型號有PC814,TLP620,PS2505-1,LTV-814,K3010

交流輸入,有基極引線光耦，DIP-6或SMD-6,常用型號有PC733H,TLP630,LTV-733,KP6010。光電子耦合器件分類光電耦合器按傳輸特性分為兩種：一種為非線性光耦，另一種為線性光耦。非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的，這類光耦適合于開關(guān)信號的傳輸，不適合于傳輸模擬量。常用的4N（如：4N254N264N354N36）系列光耦屬于非線性光耦。線性光耦的電流傳輸特性曲線接近直線，并且小信號時性能較好，能以線性特性進行隔離控制。常用的線性光耦是PC817A—C系列。開關(guān)電源中常用的光耦是線性光耦。如果使用非線性光耦，有可能使振蕩波形變壞，嚴重時出現(xiàn)寄生振蕩，使數(shù)千赫的振蕩頻率被數(shù)十到數(shù)百赫的低頻振蕩依次為號調(diào)制。由此產(chǎn)生的后果是對彩電，彩顯，VCD，DCD等等，將在圖像畫面上產(chǎn)生干擾。同時電源帶負載能力下降。在彩電，顯示器等開關(guān)電源維修中如果光耦損壞，一定要用線性光耦代換。光電子耦合器前景光電子耦合器前景光耦元件季度價格指數(shù)光電子耦合器前景光耦元件年價格指數(shù)光電子耦合器主要應(yīng)用TOSHIBA東芝是日本最大的半導體制造商，亦是第二大綜合電機制造商，隸屬于三井集團旗下。Sharp夏普公司日本電器及電子公司，是一個大型的綜合性電子信息公司。AVAGO安華高科技公司是一家模擬半導體設(shè)備的供應(yīng)商,原是美國惠普一個分支。Renesas瑞薩科技

由日立公司與三菱電機公司的半導體業(yè)務(wù)合并組的RenesasTechnologyFairchild仙童公司是由美國企業(yè)家和發(fā)明家謝爾曼·費爾柴爾德（S.Fairchild）于1920年創(chuàng)辦的半導體公司松下Panasonic由日本松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社自1918年松下幸之助創(chuàng)立建興光科技有限公司專注于光驅(qū)產(chǎn)業(yè)，1999年3月從源興科技股份有限公司獨立出來成為建興電子股份有限公司。ISOCOM公司是具有30年的專業(yè)光耦制造經(jīng)驗，是英國光耦制造專家。光電子耦合器前景小批量采購1、小批量采購原因多樣化，采購渠道多樣化

2、工程師對小批量采購的技術(shù)支持需求增加

3、小批量采購網(wǎng)站的易用性和參考資料受歡迎

4、更多的工程師開始使用網(wǎng)絡(luò)結(jié)算通道

5、對目錄分銷商的認知度在提升，使用的人在增加光電子耦合器主要應(yīng)用添加文本樣機開發(fā)（71.6%）和小批量生產(chǎn)模式（28.4%）仍然是2011年小批量采購的主要原因，但原有物料替換試樣（18%）和科學研究（13.1%）引起的小批量采購表現(xiàn)較活躍，這兩項是2011調(diào)查新增的選項。此外，小批量采購的原因還包括產(chǎn)品維修（9.9%）和量產(chǎn)物料不足（9%）。光電子耦合器主要應(yīng)用現(xiàn)貨市場/貿(mào)易商（50.2%）是小批量采購的主要渠道，目錄分銷商（17.6%）、授權(quán)分銷商（14.0%）、B2B網(wǎng)站（13.2%）前景不容忽視?，F(xiàn)貨市場質(zhì)量無保障，但價格低；目錄分銷商產(chǎn)品種類全，質(zhì)量有保障，但價格高；授權(quán)分銷商技術(shù)支持力量強；B2B網(wǎng)站購物便捷，可見小批量采購正在趨向更加多樣化的采購渠道。

光電子耦合器主要應(yīng)用質(zhì)量（37.8%）和技術(shù)支持（22.8%）是工程師最看重的小批量采購服務(wù)能力。與2010調(diào)查數(shù)據(jù)比較，最大變化就是技術(shù)支持從2010年調(diào)查的14.8%上升到了2011年調(diào)查的22.8%，說明工程師對小批量采購技術(shù)支持的需求大幅增加，工程師開始重視小批量采購的技術(shù)支持。

光電子耦合器件前景國內(nèi)，電子元器件產(chǎn)量仍在持續(xù)增長但增速較上年同期有回落。電子器件行業(yè)產(chǎn)品中，1-8月生產(chǎn)發(fā)光二極管(LED)569.5億只，增長32.7%；電子元件產(chǎn)品中，1-8月半導體分立器件累計產(chǎn)量為2368.04億只，同比增長13.68%，比2010年同期增速下降22.54個百分點。全球，11年3季度電子行業(yè)營收同比增長24.8%，環(huán)比增速2-3%。11年