光电耦合器工作特性有哪些?大佬带你了解光电耦合器发展!
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在下述的内容中,小编将会对光电耦合器的相关消息予以报道,如果光电耦合器是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。
一、光电耦合器工作特性
1、共模抑制比很高
在光电耦合器内部,由于发光管和受光器之间的耦合电容很小(2pF以内)所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小,因而共模抑制比很高。
2、输出特性
光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下,光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系,当IF=0时,发光二极管不发光,此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流,一般很小。当IF>0时,在一定的IF作用下,所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系,用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。
3、隔离特性
1.隔离电压Vio(Isolation Voltage)
光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。
2.隔离电容Cio(Isolation Capacitance):
光耦合器件输入端和输出端之间的电容值
3.隔离电阻Rio:(Isolation Resistance)
半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。
4、传输特性:
1.电流传输比CTR(Current Transfer Radio)
输出管的工作电压为规定值时,输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比CTR。
2.上升时间Tr (Rise Time)& 下降时间Tf(Fall Time)
光电耦合器在规定工作条件下,发光二极管输入规定电流IFP的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输出脉冲前沿幅度的10%到90%,所需时间为脉冲上升时间tr。从输出脉冲后沿幅度的90%到10%,所需时间为脉冲下降时间tf。
其它参数诸如工作温度、耗散功率等不再一一复述。
5、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
在发光二极管上提供一个偏置电流,再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上,这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号,其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态,传输脉冲信号。在传输脉冲信号时,输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间,不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。
二、光电耦合器的发展现状
日本光电耦合器的市场虽不太大,但却以40%的年增长率增大,其主要原因是每一个程序控制器里都要用到20~30个甚至更多的光电耦合器。现在,光电耦合器已显示出一种朝大容量和高速度方向发展的明显趋势。美、日两国生产的光电耦合器以红外发光二极管和光敏器件管组成的器件为主,该类器件大约占整个美、日两国生产的全部光电耦合器的60%左右。因为这种类型的器件不仅电流传输效率高(一般为7~30%),而且响应速度比较快(2~5μs),因而能够满足大多数应用场合要求。日本横河电机公司用GaAsP红外发光二极管作输入端,PIN光电二极管作接收端制成的三种高速光电耦合器的绝缘电压都在3000伏以上,其中5082—43610型超高速数字光电耦合器和5082—4361型高共模抑制型光电耦合器的响应速度均可达到10Mb/s,它们的电流传输效率高达60%以上。美国莫托罗拉公司生产的4N25、4N26、4N27型光电耦合器属于三极管输出型光电耦合器,这种光电耦合器具有很高的输入、输出绝缘性能,其频率响应可达300kHz,而开关时间只有几微秒。
在日本电气公司(NEC)生产的高速光电耦合器中,PS2101型光电耦合器是一种通用的四脚扁平组件,它采用砷铝镓红外发光二极管和硅光电晶体管组合而成,并将其封装4&TImes;4.4&TImes;2立方毫米的体积之内,其响应速度为10μs。而PS2041和PS2042型光电耦合器则是将砷铝镓发光二极管和光电晶体管集成在同一衬底上的六脚封装组件,它们的大小为7.08&TImes;7.6&TImes;3.5立方毫米,响应时间为0.3μs。
近几年来,国内有关单位投入大量人力物力也研究和开发了各种光电耦合器件。如上海半导体器件八厂、上海无线电十七厂等。而重庆光电技术研究所为了适应市场需要研制出了一种由高速响应发光器件和逻辑输出型光接收放大器组成的厚膜集成双路高速高增益电耦合器。这种光电耦合器的输入端由两只GaAIAs侧面发光管组成,其输出端由两只Si—PIN光电探测器以及两个高速高增益线性放大电路组成。
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