威廉希尔官方网站 中为什么要使用光耦器件？资料下载

  一、威廉希尔官方网站 中为什么要使用光耦器件？   电气隔离的要求。A与B威廉希尔官方网站 之间，要进行信号的传输，但两威廉希尔官方网站 之间由于供电级别过于悬殊，一路为数百伏，另一路为仅为几伏；两种差异巨大的供电系统，无法将电源共用；   A威廉希尔官方网站 与强电有联系，人体接触有触电危险，需予以隔离。而B线路板为人体经常接触的部分，也不应该将危险高电压混入到一起。两者之间，既要完成信号传输，又必须进行电气隔离；   运放威廉希尔官方网站 等高阻抗型器件的采用，和威廉希尔官方网站 对模拟的微弱的电压信号的传输，使得对威廉希尔官方网站 的抗干扰处理成为一件比较麻烦的事情——从各个途径混入的噪声干扰，有可能反客为主，将有用信号“淹没”掉；   除了考虑人体接触的安全，又必须考虑到威廉希尔官方网站 器件的安全，当光电耦合器件输入侧受到强电压（场）冲击损坏时，因光耦的隔离作用，输出侧威廉希尔官方网站 却能安全无恙。   以上四个方面的原因，促成了光耦器件的研制、开发和实际应用。光耦的基本作用，是将输入、输出侧威廉希尔官方网站 进行有效的电气上的隔离；能以光形式传输信号；有较好的抗干扰效果；输出侧威廉希尔官方网站 能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。   二、光电耦合器件的一般属性：   1、结构特点：输入侧一般采用发光二极管，输出侧采用光敏晶体管、等多种形式，对信号实施电-光-电的转换与传输。   2、输入、输出侧之间有光的传输，而无电的直接联系。输入信号的有无和强弱控制了发光二极管的发光强度，而输出侧接受光信号，据感光强度，输出电压或电流信号。   3、输入、输出侧有较高的电气隔离度，隔离电压一般达2000V以上。能对交、直流信号进行传输，输出侧有一定的电流输出能力，有的可直接拖动小型继电器。特殊型光耦器件能对毫伏，甚至微伏级交、直流信号进行线性传输。   4、因光耦的结构特性，输入、输出侧需要相互隔离的独立供电电源，即需两路无“共地”点的供电电源。下述一、二类光耦输入侧由信号电压提供了输入电流通路，但实质上输入信号回路，也是有一个供电支路的；而线性光耦，则输入侧与输出侧一样，是直接接有两种相隔离的供电电源的。   三、在变频器威廉希尔官方网站 中，经常用到的光电耦合器件，有三种类型：   1、一种为三极管型光电耦合器，如PC816、PC817、4N35等，常用于开关电源威廉希尔官方网站 的输出电压采样和误差电压放大威廉希尔官方网站 ，也应用于变频器控制端子的数字信号输入回路。结构最为简单，输入侧由一只发光二极管，输出侧由一只光敏三极管构成，主要用于对开关量信号的隔离与传输；   2、第二种为集成威廉希尔官方网站 型光电耦合器，如6N137、HCPL2601等，输入侧发光管采用了延迟效应低微的新型发光材料，输出侧为门威廉希尔官方网站 和肖基特晶体管构成，使工作性能大为提高。其频率响应速度比三极管型光电耦合器大为提高，在变频器的故障检测威廉希尔官方网站 和开关电源威廉希尔官方网站 中也有应用；   3、第三种为线性光电耦合器，如A7840。结构与性能与前两种光耦器件大有不同。在威廉希尔官方网站 中主要用于对mV级微弱的模拟信号进行线性传输，在变频器威廉希尔官方网站 中，往往用于输出电流的采样与放大处理、主回路直流电压的采样与放大处理。   下图为三类光耦器件的引脚、功能原理图：      三种光耦合器威廉希尔官方网站 图   四、第一类光耦器件的测量与在线检测：   第一类型的光电耦合器，输入端工作压降约为1.2V，输入最大电流50mA，典型应用值为10 mA；输出最大电流1A左右，因而可直接驱动小型继电器，输出饱合压降小于0.4V。可用于几十kHz较低频率信号和直流信号的传输。对输入电压/电流有极性要求。当形成正向电流通路时，输出侧两引脚呈现通路状态，正向电流小于一定值或承受一定反向电压时，输出侧两引脚之间为开路状态。   测量方法：   数字表二极管档，测量输入侧正向压降为1.2V，反向无穷大。输出侧正、反压降或电阻值均接近无穷大；   指针表的x10k电阻档，测其1、2脚，有明显的正、反电阻差异，正向电阻约为几十kΩ，反向电阻无穷大；3、4脚正、反向电阻无穷大；   两表测量法。用指针式万用表的x10k电阻档（能提供15V 或9V、几十μA的电流输出），正向接通1、2脚（黑笔搭1脚），用另一表的电阻档用x1k测量3、4脚的电阻值，当1、2脚表笔接入时，3、4脚之间呈现20kΩ左右的电阻值，脱开1、2脚的表笔，3、4脚间电阻为无穷大。   可用一个直流电源串入电阻，将输入电流限制在10mA以内。输入威廉希尔官方网站 接通时，3、4脚电阻为通路状态，输入威廉希尔官方网站 开路时，3、4脚电阻值无穷大。   3、4种测量方法比较准确，如用同型号光耦器件相比较，甚至可检测出失效器件（如输出侧电阻过大）。   上述测量是新器件装机前的必要过程。对上线不便测量的情况下，必要时也可将器件从威廉希尔官方网站 中拆下，离线测量，进一步判断器件的好坏。   在实际检修中，离线电阻测量不是很便利，上电检测则较为方便和准确。要采取措施，将输入侧威廉希尔官方网站 变动一下，根据输出侧产生的相应的变化（或无变化），测量判断该器件的好坏。即打破故障威廉希尔官方网站 中的“平衡状态”，使之出现“暂态失衡”，从而将故障原因暴露出来。光耦器件的输入、输出侧在威廉希尔官方网站 中串有限流电阻，在上电检测中，可用减小（并联）电阻和加大电阻的方法（将其开路）等方法，配合输出侧的电压检测，判断光耦器件的好坏。部分威廉希尔官方网站 中，甚至可用直接短接或开路输入侧、输出侧，来检测和观察威廉希尔官方网站 的动态变化，利于判断故障区域和检修工作的开展。   测量时的注意事项：光耦器件的一侧可能与“强电”有直接联系，触及会有触电危险，建议维修过程中为机器提供隔离电源！   下图为常见三极管光耦器件的应用威廉希尔官方网站 图。      光电耦合器在线检测示意图   上图中的（1）威廉希尔官方网站 ，为变频器控制端子威廉希尔官方网站 的数字信号输入威廉希尔官方网站 ，当正转端子FWD与公共端子COM短接时，PC817的1、2脚之间的电压由0V变为1.2V，4脚电压由5V变为0V。同理，当控制端子呈开路状态时，PC817的1、2脚之间电压为0V，而3、4脚之间电压为5V。图（1）威廉希尔官方网站 可以看出光耦器件的各脚电压值，故障或正常状态测量输入、输出脚电压即可得出判断。   上图（2）威廉希尔官方网站 ，测量1、2之间为0.7V（交流信号平均值），3、4脚之间为3V ，说明光电耦合器有了输入信号，但光耦器件本身是否正常？用金属镊子短接PC817的1、2脚，测量4脚的电压由原3V上升为5V（或有明显上升），说明光耦器件是好的。若电压不变，说明光耦损坏。   五、第二类光耦器件的测量与在线检测：   第二种类型的光电耦合器（6N137），输入端工作压降约为1.5V左右，但输入、输出最大电流仅为mA级，只起到对较高频率信号的传输作用，威廉希尔官方网站 本身不具备电流驱动能力，可用于对MHz级信号进行有效的传输。同第一类光耦器件一样，对输入电压/电流有极性要求。当形成正向电流通路时，输出侧两引脚呈现通路状态，正向电流小于一定值或承受一定反向电压时，输出侧两引脚之间为开路状态。   此种类型光耦器件的构成威廉希尔官方网站 ，同第一类光耦器件构成的威廉希尔官方网站 形式相类似，但威廉希尔官方网站 传输的信号频率较高。其测量与检查方法也基本上是相似的。如果说第一类光耦为低速和普通光耦，那么第二类光耦合器，可称之为高速光耦，二者的区别，只是对信号响应速度的不同，在威廉希尔官方网站 形式上则是相同的。   在线测量，1、可用短接或开路2、3输入脚，同时测量输出6、5脚的电压变化； 2、减小或加大输入脚外接电阻，测量输出脚电压有无相应变化；3、从+5V供电或其它供电串限流电阻引入到输入脚，检测输出脚电压有无相应变化。来判断器件是否正常。   六、第三类光耦器件——线性光耦：   线性光耦，是光电耦合器中一种比较特殊的器件了。   1、线性光耦的特点：   （1） 结构特点：其输入、输出侧威廉希尔官方网站 ，不再像第一类光耦器件一样，只是   二极管/三极管的简单威廉希尔官方网站 ，而是内含放大器，并有各自独立的供电回路；没有信号输入极性要求，只将输入信号幅度进行线性放大。