❶ plc光耦电路原理
电流效应。
plc光耦电路即光电耦合器一般由三部分组成,光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。
以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,由于它具有体积小、寿命长、无触点,抗干扰能力强,输出和输入之间绝缘,单向传输信号等优点,在数字电路上获得广泛的应用。
❷ 光电耦合器的应用电路
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容易实现了。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1(a)中,当无脉冲信号输入时,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”。当输入端加有脉冲信号时,BG导通,发光二极管发光,则a、b两端电阻变得很小,
图1 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“常闭”状态,因为无信号输入时,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”。当有信号输入时,BG导通,由于BG的集电结压降在0.3V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U&ab>3V为好,同时还应注意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2
图2中(a)为单刀双掷开关电路,其中外接二极管D的作用,是保证输入正脉冲信号时“oa”组接通,“ob”组关断。图中(b)为双刀双掷开关电路,无输入信号时,BG截止,“ob”与“od”组断开,“oa”与“oc”组接通;BG导通(即有信号输入时),“ob”与“od”组接通,而“oa”与“oc”组断开。它们适于自动控制和遥控设备中使用。 图3
图3中(a)所示电路为光耦合器构成的可控硅开关电路。可控硅SCR的触发电压取自电阻R,其大小由通过光电三极管的电流决定,直接由输入电压控制。该电路简单,控制端与输出端有可靠的电隔离。
图3中(b)所示电路,为控制负载为纯电阻(如白炽灯泡)的开关电路,图中R1的阻值由下式确定:R1=V/1.2A,1.2A为双向开关的额定电流。当主电网电压为220V时,V=/2·220=308V,则R1=308/1.2=250Ω.所以,可控硅SCR的规格应依R1的大小进行选择。
当开关电路的负载为感性负载(如电动机等),则由于流过感性负载(线圈)的电流与电压的相位不同,需增加相应元件,方能保证开关电路的正常工作,如图46?所示。
图中双向可控硅SCR的触发电流,是由R3与C的不同数值而决定的。
表46—1 IG、R3及三者关系表
/IG(Ma)/R3(kΩ)/C(μF)
/15/2.4/0.1
/30/1.2/0.2
/50/0.8/0.3/
图4的开关电路,特别适于遥控时选用。
图4 图5中(a)所示电路,为光电耦合器控制的双稳态输出开关电路,它的特点是由于光电耦合开关接在两管的发射极回路上,故能有效地解决输出与负载间的隔离问题。图5(a)
图5 (b)
图5中(b)所示电路为光电耦合开关的施密特电路。当输入电压U1为低电平时,光电三极管C、e间呈高电阻,BG1导通,BG2截止,则输出电压U0为低电平;当输入电压U1大于鉴幅值时,光电三极管c、e间呈低电阻,则BG1截止,BG2导通,输出的电压U0为高电平。调节电阻R3,即改变鉴幅电平。 图6
对于不同电平的转换电路或输入、输出电路的电位需要分开时,采用光电耦合器就显得十分方便了。
中图6的(a)与(b)图示电路,就是5V电源的TTL集成电路与15V电源的HTL集成电路,相互连接进行电平转换的基本电路。
图(a)中,TTL门电路导通时,即输出低电平,发光二极管导通,光电三极管输出高电平;TTL门电路截止时,发光二极管截止,光电三极管输出低电平。
图(b)中,则是利用TTL截止输出高电平,发光二极管导通,光电三极管输出低电平;TTL导通输出低电平,发光二极管截止,光电三极管输出高电平。
在进行具体应用时,因CMOS集成电路在低电平时的电流只有1~2mA,难以直接驱动所接的负载,故一般需加一级三极管放大电路来驱动。 图7
串联型稳压电路,比较放大管需选用耐压高的三极管,若利用光电耦合器的输入与输出间绝缘良好的特点,便可实现高压控制。
图7中的(a)与(b)所示的电路,就是利用光电耦合器的高压稳压电路。
图(a)中,当输出电压因某种原因导致升高时,则BG5的偏压增加,发光二极管的正向电流增大,使光电三极管集电结电压减小,即引起调整管BG1发射结电压下降,其集电结电压上升,从而使原来升高的输出电压减小,保持输出电压的稳定。BG3管为限流保护电路。光电耦合器是工作在放大状态的。图(b)的工作原理与图(a)相同。
❸ 关于光耦电路的原理
光耦电路即光电耦合器一般由三部分组成,光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。
在光耦电路设计中,有两个参数需要格外注意,一个是反向电压Vr,是指原边发光二极管所能承受的最大反向电压,超过此反向电压,可能会损坏LED。而一般光耦中,这个参数只有5V左右,在存在反压或振荡的条件下使用时,要特别注意不要超过反向电压。
另外一个参数是光耦的电流传输比是指在直流工作条件下,光耦的输出电流与输入电流之间的比值。光耦的CTR类似于三极管的电流放大倍数,是光耦的一个极为重要的参数,它取决于光耦的输入电流和输出电流值及电耦的电源电压值,
这几个参数共同决定了光耦工作在放大状态还是开关状态,其计算方法与三极管工作状态计算方法类似。若输入电流、输出电流、电流传输比设计搭配不合理,可能导致电路不能工作在预想的工作状态。
光耦电路中C-E饱和电压Vce(sat),即光敏三极管的集电极-发射极饱和压降。正向工作电压Vf(ForwardVoltage),Vf是指在给定的工作电流下,LED本身的压降。常见的小功率LED通常以If=10mA来测试正向工作电压,当然不同的LED,测试条件和测试结果也会不一样。
(3)光耦相关电路扩展阅读;
线形光耦介绍,光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号,光耦因为输入输出的线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用。
对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换。
对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。
❹ 光耦在电路使用中的工作原理
光耦,即光电耦合器,
结构:一般4脚的光耦,输入端跨接的是一只led,输出端跨接的是一只光敏三级管,led和光敏三级管是被密封在一个封装中的。
原理:当在输入端加一正向导通电压,led发光,光敏三级管受光照,发射结导通,三级管相当于开关。此“开关”的通断由输入端决定。
优点:隔断输入端(控制电路)与输出端(被控制电路),避免被控制电路在工作时电压的抖动对控制端造成影响。
❺ 请常用光耦电路有哪些,磁耦电路有哪些
光耦分两部分,前部分为发光管,后部分为光敏接收部分,普通的用途专就是隔离,拿单路的属521或817来说,1脚为前端输入+,2脚为前端入-,3脚为后端输出-,4脚为后端输出+,前后端都要串联限流电阻,如果只选用开关隔离,光耦一般电流也就在5mA左右,可长时间通电,电阻值可以根据电源电压计算选用!如果用于模拟量就比较复杂了,要精密计算得出,而且连进口的521现在误差也比较大,玩模拟量一般是老工程师用的,新人已经不怎么用模拟量了,全玩数字电路!
光耦的电路看我上传的图
❻ 关于光耦电路的原理
光耦电路即光电耦合器一般由三部分组成,光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。
在光耦电路设计中,有两个参数需要格外注意,一个是反向电压Vr,是指原边发光二极管所能承受的最大反向电压,超过此反向电压,可能会损坏LED。而一般光耦中,这个参数只有5V左右,在存在反压或振荡的条件下使用时,要特别注意不要超过反向电压。
另外一个参数是光耦的电流传输比是指在直流工作条件下,光耦的输出电流与输入电流之间的比值。光耦的CTR类似于三极管的电流放大倍数,是光耦的一个极为重要的参数,它取决于光耦的输入电流和输出电流值及电耦的电源电压值,
这几个参数共同决定了光耦工作在放大状态还是开关状态,其计算方法与三极管工作状态计算方法类似。若输入电流、输出电流、电流传输比设计搭配不合理,可能导致电路不能工作在预想的工作状态。
光耦电路中C-E饱和电压Vce(sat),即光敏三极管的集电极-发射极饱和压降。正向工作电压Vf(ForwardVoltage),Vf是指在给定的工作电流下,LED本身的压降。常见的小功率LED通常以If=10mA来测试正向工作电压,当然不同的LED,测试条件和测试结果也会不一样。
(6)光耦相关电路扩展阅读;
线形光耦介绍,光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号,光耦因为输入输出的线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用。
对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换。
对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。
❼ 光耦所在的电路叫什么
(1) 在逻辑电路上的应用
光电耦合器可以构成各种逻辑电路,由于光电耦合专器的抗干扰属性能和隔离性能比晶体管好,因此,由它构成的逻辑电路更可靠。
(2) 作为固体开关应用
在开关电路中,往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离,对于一般的电子开关来说是很难做到的,但用光电耦合器却很容易实现。
(3) 在触发电路上的应用
将光电耦合器用于双稳态输出电路,由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路,可有效地解决输出与负载隔离地问题。
(4) 在脉冲放大电路中的应用
光电耦合器应用于数字电路,可以将脉冲信号进行放大。
(5) 在线性电路上的应用
线性光电耦合器应用于线性电路中,具有较高地线性度以及优良地电隔离性能。
(6) 特殊场合的应用
光电耦合器还可应用于高压控制,取代变压器,代替触点继电器以及用于A/D电路等多种场合。
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