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常见光电耦合电路图大全 八款常见光电耦合电路设计原理图详解

发布时间:2023-07-09 15:44:33编辑:温柔的背包来源:

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常见光电耦合电路图大全 八款常见光电耦合电路设计原理图详解

光耦合器也称为光隔离器。光耦合器通过光传输电信号。对输入输出电信号有很好的隔离作用,因此广泛应用于各种电路中。目前,它已成为种类最多、应用最广泛的光电器件之一。光耦一般由光发射、光接收和信号放大三部分组成。

输入的电信号驱动发光二极管(LED)发出一定波长的光,被光电探测器接收产生光电流,然后进一步放大输出。这样就完成了电-光-电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦的输入和输出相互隔离,电信号的传输是单向的,所以具有良好的电绝缘和抗干扰能力。

普通光学蜡质混合器的内部电路如图1所示。分为四针和六针。1)四引脚光耦的输入端为发光二极管,一般由砷键合发光二极管、磷馈发光二极管或磷砷栅发光二极管组成,第一引脚为正极,第二引脚为负极。输出端是一个光电晶体管,引脚是光电晶体管的发射极,引脚是光电晶体管的集电极。

2)六针光学定影器的输入端子仍为LED的正极,为LED的负极。输出端的引脚为空,引脚是光电晶体管的集电极,引脚是光电晶体管的发射极,引脚是光电晶体管的基极。图1所示光耦合器的内部电气内部电路图常用光电耦合电路图(一)利用光耦合器设计的可逆计数显示电路,其电路系统如下图图图1所示。

在图1所示的光耦可逆计数显示电路中,系统主要采用光耦器件作为光学传感器,完成后可以自动加减不同运行方向的物体,适用于自动流水线生产中对物体进行计数和计数。

电路系统的工作原理可以概括为:在这个可逆计数显示电路中,选用的光耦是反射式光耦,红外发光二极管和光电晶体管以35角封装,交点距离光耦5mm。电路接通工作时,如果红外发光二极管发出的红外光被前方物体阻挡,红外光被反射回来,被光电晶体管接收,使光电晶体管导通。

如果光耦合器前面没有物体,则光电晶体管处于关断状态。

常见的光电耦合电路图(二)由光电耦合器组成的高压稳压电路系统设计如下图图图2所示。图2光电耦合器组成的高压稳压电路

在图2所示的基于光耦的高压稳压电路系统中,通常采用耐压高的晶体管作为驱动管(图中驱动管的型号为9013)。这个电路系统的工作原理可以概括为:当稳压电路中输出电压增大时,VT55的偏置电压增大,B5中发光二极管的正向电流增大,使光敏管的极间电压降低,调整管be结的偏置电压降低,同时内阻增大,使输出电压降低。相反,输出电压升高,从而保持输出电压稳定。

常见的光电耦合电路图(3)光电耦合器设计的一个光电效应电路图如下图所示。常见光电耦合电路图(4)光耦组成的开关电路

在图1的电路中,当输入信号ui处于低电平时,晶体管V1处于关断状态,光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零,输出端Q1之间的电阻很大,相当于开关处于“关断”状态;当ui处于高电平时,v1导通,B1中的LED发光,Q11、Q12之间的电阻变小,相当于开关“导通”。当Ui处于低电平时,电路在高电平时接通。

同样,在图2的电路中,开关是在没有信号的时候导通的(Ui为低电平),所以在低电平时导通。常见的光电耦合电路图(五)光耦组成的隔离耦合电路如图4所示。这是一个典型的交流耦合放大器电路。通过适当选择发光电路的限流电阻Rl,使B4的电流传输比恒定,可以保证该电路的线性放大效果。常见光电耦合器电路图(六)由光电耦合器组成的高压稳压电路。

电路图如图5所示。驱动管需要是高耐压的晶体管(图中的驱动管是3DG27)。当输出电压增加时,V55的偏置电压增加,B5中LED的正向电流增加,使光敏管的电极间电压降低,调整管be结的偏置电压降低,内阻增加,使输出电压降低,输出电压保持稳定。常用光电耦合电路图(七)光电耦合器组成的大厅照明自动控制电路

电路如图6所示。a是四组模拟电子开关(S1 ~ S4): S1、S2、S3并联(可以增加驱动功率和抗干扰能力)用于延时电路。当电源接通时,R4和B6驱动双向晶闸管VT,直接控制大厅照明H;S4和外部光敏电阻Rl形成环境光检测电路。当门关闭时,安装在门框上的常闭簧片开关KD受到门磁铁的作用,其触点断开,S1、S2和S3处于数据on状态。

晚间主人回家打开门,磁铁远离KD,KD触点闭合。此时9V电源整流后经R1向C1充电,C1两端电压很快上升到9V,整流电压经S1,S2,S3和R4使B6内发光管发光从而触发双向可控硅导通,VT亦导通,H点亮,实现自动照明控制作用。房门关闭后,磁铁控制KD,触点断开,9V电源停止对C1充电,电路进入延时状态。

C1开始对R3放电,经一段时间延迟后,C1两端电压逐渐下降到S1,S2,S3的开启电压(1.5v)以下,S1,S2,S3恢复断开状态,导致B6截止,VT亦截止,H熄来,实现延时关灯功能。

常见光电耦合电路图(八)对于开关电路,往往要求控制电路和开关电路之间要有很好的电隔离,这对于一般的电子开关来说是很难做到的,但采用光电耦合器就很轻易实现了。图1中(a)所示电路就是用光电耦合器组成的简单开关电路。

在图中,当无脉冲信号输进时,三极管BG处于截止状态,发光二极管无电流流过不发光,则a、b两端电阻非常大,相当于开关“断开”。当输进端加有脉冲信号时,BG导通,发光二极管发光,则a、b两端电阻变得很小,相当于开关“接通”。故称无信号时开关不通,为常开状态。

图1中(b)所示电路则为“带闭”状态,由于无信号输进时,虽BG截止,但发光二极管有电流通过而发光,使a、b两端处于导通状态,相当于开关“接通”。当有信号输进时,BG导通,由于BG的集电结压降在03V以下,远小于发光二极管的正向导通电压,所以发光二极管无电流流过不发光,则a、b两端电阻极大,相当于开关“断开”,故称“常闭”式。

可见,开关a、b端在电路中不受电位高低的限制,但在使用中应满足a端电位为正,b端为负,并使Uab3V为好,同时还应留意Uab应小于光电三极管的BVceo。

依据图1的原理,光电耦合器可以组成如图2中(a)、(b)等多种形式。

图中(a)为单刀双掷开关电路,其中外接二极管D的作用,是保证输进正脉冲信号时“od”组接通,“ob”组关断。图中(b)为双刀双掷开关电路,无输进信号时,BG截止,“ob”与“od”组断开,“oa”与“oc”组接通;BG导通(即有信号输进时),“ob”与“od”组接通,而“oa”与“oc”组断开。它们适于自动控制和远控设备中使用。

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