普通光耦合器的CTR-IF特性曲線是非線性的,當IF較小時,非線性失真特別嚴重,因此不適合傳輸模擬信號。線性光耦合器的CTR-IF特性曲線具有良好的線性,特別是在傳輸小信號時,其AC電流傳輸比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)非常接近DC電流傳輸比CTR值。因此,它適合於傳輸模擬電壓或電流信號,從而實現輸出和輸入之間的線性關係。這是一個重要功能。
使用光耦合器主要是為了在輸入和輸出電路之間提供隔離。設計電路時,必須遵循以下原則:必須選擇光耦合器以滿足隔離擊穿電壓的國際標準,世界知名光耦製造企業設計的4NXX系列光耦合器(例如4N25、4N26、4N35)目前在中國電子設備行業得到了廣泛使用。考慮到這種光耦合器的開關特性,線性度很差,並且適合於傳輸數位訊號(高電平和低電平),該信號可用於單片機的輸出隔離。所選的光耦合器設備必須具有較高的耦合係數。
光耦合器在光下傳輸電信號。它對輸入和輸出電信號具有良好的隔離性,因此廣泛用於各種電路中。它已成為功能最廣泛的電子設備之一。光耦合器通常由三個部分組成:發光,光接收和信號放大。輸入的電信號驅動發光二極體(LED)發出一定波長的光,該光被光電探測器接收以產生光電流,該光電流被進一步放大並輸出。這樣就完成了光電轉換,從而起到了輸入,輸出和隔離的作用。由於光耦合器的輸入和輸出彼此隔離,因此電信號傳輸具有單向性的特性,因此具有良好的電絕緣能力和抗幹擾能力。此外,由於光耦合器的輸入端屬於電流工作的低電阻元件,因此它具有很強的共模抑制能力。因此,可以大大提高作為長線傳輸信息中的終端隔離組件的信噪比。作為計算機數字通信和實時控制中的信號隔離接口設備,計算機工作的可靠性可以大大提高。
光耦合器的電流傳輸率(CTR)的允許範圍是50%至200%。這是因為當CTR5.0mA)才能正確控制單片開關電源IC的佔空比,這會增加光耦合器的工作量。消費。如果CTR>200%,則在電路啟動或負載突然變化時,可能會錯誤地觸發單片機開關電源,從而影響正常輸出。
如果使用放大器電路驅動光耦合器,則必須仔細設計該電路以補償溫度不穩定性和耦合器的漂移。
建議使用線性光耦合器,其特點是在一定範圍內線性調整CTR值。
上述光耦合器以線性模式工作,並且在光耦合器的輸入端施加控制電壓,並且在輸出端按比例生成用於進一步控制下一級電路的電壓,該電壓為閉環單片機的調節控制。它充當電源輸出的穩壓器。
為了完全阻止幹擾信號進入系統,不僅信號路徑被隔離,而且輸入或輸出電路也與系統的電源隔離,也就是說,這些電路使用單獨的隔離電源。對於共模幹擾,使用隔離技術,即,通過變壓器或線性光電耦合器將輸入接地與輸出接地斷開,以便在沒有環路的情況下抑制幹擾。在開關電源中,光耦合器不是必需的外圍設備,設計人員可以充分利用其輸入和輸出隔離來進行單片機的抗幹擾設計,並調節轉換器的閉環電壓調節。