本文主要是關(guān)于光藕的相關(guān)介紹，并著重對(duì)光藕的好壞判斷及其設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳盡的闡述。
光耦
耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，它在長(zhǎng)線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號(hào)隔離的接口器件，可以大大增加計(jì)算機(jī)工作的可靠性。
如何判斷光藕的好壞
光耦有四腳的，六腳的，八腳的。在發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品故障的時(shí)候，我們?nèi)绾闻袆e光耦的好壞呢？下面我對(duì)此作了一下實(shí)驗(yàn)。其中電路如下：
【我的試驗(yàn)1：】
在1，2兩腳穿接一個(gè)LED燈并連上低壓電源。在另一端量測(cè)電阻值，有值。斷開電源后無窮大則代表光耦是好的。否則是壞的。
【我的試驗(yàn)2：】
用兩個(gè)萬(wàn)用表測(cè)量阻值，先在1，2腳一段測(cè)量并且不松開表筆，有阻值則紅表筆接的是光耦1腳（二極管正極），阻值998歐。此時(shí)再用另一萬(wàn)用表測(cè)量3，4腳，有值則4腳接的是紅表筆。阻值為278歐。則光耦是好的。
【另外】
光耦的原理是在輸入端導(dǎo)通時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)光給內(nèi)部三極管（可以想象為NPN型三極管）使之導(dǎo)通。注意輸出端要有上拉電壓才能保證信號(hào)傳輸。
NEC是單向傳遞的。在雙向傳輸電路中我們得注意分析信號(hào)傳輸方向，確保光耦安裝準(zhǔn)確。
8腳光耦原理圖如下：
6腳光耦和和68腳光耦類似，只是去掉和8腳光耦光耦1腳和8腳。使用6腳光耦代替8腳光耦時(shí)把6腳光耦1腳當(dāng)2腳用，其他腳類推加一。
怎樣用電路測(cè)試光耦好壞
用DC5V電源，經(jīng)過一個(gè)電阻衰減，一個(gè)按鍵，接入光耦輸入其中一端，另一端接地，光耦輸出端一端經(jīng)上拉電阻接+5V，另一端接LED顯示，LED-接地即可。
1、比較法拆下懷疑有問題的光耦，用萬(wàn)用表測(cè)量其內(nèi)部二極管、三極管的正反向電阻值，用其與好的光耦對(duì)應(yīng)腳的測(cè)量值進(jìn)行比較，若阻值相差較大，則說明光耦已損壞。
2、數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)法下面以EL817光耦檢測(cè)為例來說明數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)的方法。檢測(cè)時(shí)將光耦內(nèi)接二極管的＋端{(lán)1}腳和－端{(lán)2}腳分別插入數(shù)字萬(wàn)用表的Hfe 的c、e插孔內(nèi)，此時(shí)數(shù)字萬(wàn)用表應(yīng)置于NPN擋；然后將光耦內(nèi)接光電三極管C極{5}腳接指針式萬(wàn)用表的黑表筆，e極{4}腳接紅表筆，并將指針式萬(wàn)用表?yè)茉赗X1k擋。這樣就能通過指針式萬(wàn)用表指針的偏轉(zhuǎn)角度——實(shí)際上是光電流的變化，來判斷光耦的情況。指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，說明光耦的光電轉(zhuǎn)換效率越高，即傳輸比越高，反之越低；若表針不動(dòng)，則說明光耦已損壞。
3、光電效應(yīng)判斷法仍以EL817光耦合器的檢測(cè)為例，檢測(cè)電路如圖2所示。將萬(wàn)用表置于RX1k電阻擋，兩表筆分別接在光耦的輸出端{(lán)4}、{5}腳；然后用一節(jié)1．5V的電池與一只50～100Ω的電阻串接后，電池的正極端接EL817的{1}腳，負(fù)極端碰接{2}腳，或者正極端碰接{1}腳，負(fù)極端接{2}腳，這時(shí)觀察接在輸出端萬(wàn)用表的指針偏轉(zhuǎn)情況。如果指針擺動(dòng)，說明光耦是好的，如果不擺動(dòng)，則說明光耦已損壞。萬(wàn)用表指針擺動(dòng)偏轉(zhuǎn)角度越大，表明光電轉(zhuǎn)換靈敏度越高。
光耦電路設(shè)計(jì)圖介紹
本電路以開關(guān)電源中的光耦經(jīng)典電路設(shè)計(jì)為例。
常用于反饋的光耦型號(hào)有TLP521、PC817等。這里以TLP521為例，介紹這類光耦的特性。圖2-1所示為光耦內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖以及引腳圖。
TLP521的原邊相當(dāng)于一個(gè)發(fā)光二極管，原邊電流If越大，光強(qiáng)越強(qiáng)，副邊三極管的電流Ic越大。副邊三極管電流Ic與原邊二極管電流If的比值稱為光耦的電流放大系數(shù)，該系數(shù)隨溫度變化而變化，且受溫度影響較大。作反饋用的光耦正是利用“原邊電流變化將導(dǎo)致副邊電流變化”來實(shí)現(xiàn)反饋，因此在環(huán)境溫度變化劇烈的場(chǎng)合，由于放大系數(shù)的溫漂比較大，應(yīng)盡量不通過光耦實(shí)現(xiàn)反饋。此外，使用這類光耦必須注意設(shè)計(jì)外圍參數(shù)，使其工作在比較寬的線性帶內(nèi)，否則電路對(duì)運(yùn)行參數(shù)的敏感度太強(qiáng)，不利于電路的穩(wěn)定工作。
通常選擇TL431結(jié)合TLP521進(jìn)行反饋。這時(shí)，TL431的工作原理相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)部基準(zhǔn)為2.5 V的電壓誤差放大器（輸出的電壓進(jìn)行誤差放大比較，然后將取樣電壓經(jīng)過光電偶合器反饋控制脈寬占空比，達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的），所以在其1腳與3腳之間，要接補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
TL431是由德州儀器生產(chǎn)的可控精密穩(wěn)壓源，實(shí)物如圖2-3所示。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意的設(shè)置到從2.5V到36V范圍內(nèi)的任何值。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為0.2Ω，在很多應(yīng)用中用它代替穩(wěn)壓二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路，可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等。圖2-2所示為TL431引腳排列與使用連線圖。
常見的光耦反饋第1種接法。Vo為輸出電壓，Vd為芯片的供電電壓。com信號(hào)接芯片的誤差放大器輸出腳。注意左邊的地為輸出電壓地，右邊的地為芯片供電電壓地，兩者之間用光耦隔離。圖2-3所示接法的工作原理如下：當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，TL431的1腳（相當(dāng)于電壓誤差放大器的反向輸入端）電壓上升，3腳（相當(dāng)于電壓誤差放大器的輸出腳） 電壓下降，光耦TLP521的原邊電流If增大，光耦的另一端輸出電流Ic增大，電阻R4上的電壓降增大，com引腳電壓下降，占空比減小，輸出電壓減小;反之，當(dāng)輸出電壓降低時(shí)，調(diào)節(jié)過程類似。
高于反相端電位的形式，利用運(yùn)放的一種特性—當(dāng)運(yùn)放輸出電流過大（超過運(yùn)放電流輸出能力）時(shí)，運(yùn)放的輸出電壓值將下降，輸出電流越大，輸出電壓下降越多。因此，采用這種接法的電路，一定要把PWM（脈沖寬度調(diào)制）芯片的誤差放大器的兩個(gè)輸入引腳接到固定電位上，且必須是同向端電位高于反向端電位，使誤差放大器初始輸出電壓為高。
圖2-3所示接法的工作原理是：當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，原邊電流If增大，輸出電流Ic增大，由于Ic已經(jīng)超過了電壓誤差放大器的電流輸出能力，com腳電壓下降，占空比減小，輸出電壓減小;反之，當(dāng)輸出電壓下降時(shí)，調(diào)節(jié)過程類似。
常見的第3種接法，如圖2-4所示。與第一種基本相似，不同之處在于多了一個(gè)電阻R6，該電阻的作用是對(duì)TL431額外注入一個(gè)電流，避免TL431因注入電流過小而不能正常工作。實(shí)際上如適當(dāng)選取電阻值R3，電阻R6可以省略。調(diào)節(jié)過程基本上同1接法一致。
常見的第4種接法，如圖2-4所示。該接法與第2種接法類似，區(qū)別在于com端與光耦第4腳之間多接了一個(gè)電阻R4，其作用與第3種接法中的R6一致，其工作原理基本同接法2。
反饋方式1、3適用于任何占空比（接通時(shí)間與周期之比）情況，而反饋方式2、4比較適合于在占空比比較小的場(chǎng)合使用。
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于光耦的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。