光耦是电路中经常需要用的元器件,它的最大作用就是隔离:隔离的目的不光是信号的隔离,还包括电源的隔离,尤其是在开关电源中比较常用,光耦的隔离是这样实现的:
光耦内部的实现策略是:电==》光==》电。这样既实现了控制,也实现了隔离,光这个东西他是不导电的,光耦内实际上是一种加了发光二极管的特殊三极管。
光耦的内部是有一个光敏三极管的,发光二极管的电流越大,二极管的亮度越高,类比于三极管的Ib电流,从而IC就越大。实际的光耦输入电流和输出电流之间是有比例的,这个比例叫做传输比,它和三极管的最大区别在于它不是线性(β值是固定的)。
传输比CTR的值相比与三极管的放大倍数β是很小的,没有三极管那么夸张的放大能力:
我们经常用的EL817A的传输比在0.8~1.6倍之间,所以在电路设计中大部分的光耦都是用作隔离开关来使用,这个时候就没要太纠结传输比,发光二极管通了就代表开关开了,光耦作为开关的话和继电器之间有什么区别呢?
继电器:会拉弧、寿命短、价格高、反应慢。
光耦:寿命长、反应快、价格便宜、但是电流较小。
接下来我们看下光耦的主要参数有哪些:
光电三极管的隔离电压是如何测量的,将发光二极管的两个引脚短接接一个电极,降光敏三极管的两个引脚短接接一个电极,加5Kv电压,光耦不会损坏,证明其隔离电压为5kv。
接下来我们来计算下光耦的输入端的限流的电阻该如何取值,首先输入端是发光二极管,本质就是二极管,也就是压降一定值,这里不用0.7v而是看芯片手册压降是1.2v,那么电源电压减去二极管两端的电压,剩下的是电阻两端的电压了,这个时候我们就可以参考CTR曲线,取一个传输比较大时候的电流,比如10mA。电流和电压都定了,你就可以算电阻值了。