光耦隔离的作用及其原理,光耦隔离电路

光耦隔离的作用是什么

1、隔离作用。众所周知，光耦起到信号的隔离作用。由于光耦是单向传输的，所以可以实现信号的单向传输，使输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定；由于光耦是光电式的所以使用寿命长，摆脱了机械式触点有吸合次数的缺陷。

2、电平转换作用。光耦可以实现电平的转换作用，比如说单片机是3.3V供电的，我要输出5V幅值的方波，可以通过光耦起到电平的转换作用。

光耦是光电耦合器的简称，英文名字叫做optical coupler。它是以光为媒介来传输电信号的器件，由发光器件、光敏器件组成。当输入端加上电信号使发光器件发光时，光敏器件感光而产生光电流，从而实现了“电-光-电”之间的转换。

扩展资料

1、优点

①占空比任意可调；

② 隔离耐压高；

③ 抗干扰能力强，目前带静电屏蔽的光耦很容易买到，强弱电之间的隔离性能很好，另外，光耦属电流型器件，对电压性噪声能有效地抑制；

④ 传输信号范围从DC到数MHz,其中线性光耦尤其适用于信号反馈。

2、缺点

① 在全桥拓扑中，开关器件为4个，需3—4个光耦，而每一光耦都需独立电源供电，增加了电路的复杂性，成本增加，可靠性降低；

② 因光耦传输延迟较大，为保证开关器件开通与关断的精确性，必须使各路的结构参数一致，使各路的延迟一致，而这往往难以做得很好；光耦的开关速度较慢，对驱动脉冲的前后沿产生较大延时，影响控制精度。

参考资料来源：百度百科-光耦隔离

光耦隔离的常见方法

常用于反馈的光耦型号有TLP521、pc817等。这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。 TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流If越大，光强越强，副边三极管的电流Ic越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则电路对运行参数的敏感度太强，不利于电路的稳定工作。 通常选择TL431结合TLP521进行反馈。这时，TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5 V的电压误差放大器，所以在其1脚与3脚之间，要接补偿网络。 常见的光耦反馈第1种接法，如图1所示。图中，Vo为输出电压，Vd为芯片的供电电压。com信号接芯片的误差放大器输出脚，或者把PWM 芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式，com信号则接到其对应的同相端引脚。注意左边的地为输出电压地，右边的地为芯片供电电压地，两者之间用光耦隔离。 图1所示接法的工作原理如下：当输出电压升高时，TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升，3脚(相当于电压误差放大器的输出脚) 电压下降，光耦TLP521的原边电流If增大，光耦的另一端输出电流Ic增大，电阻R4上的电压降增大，com引脚电压下降，占空比减小，输出电压减小；反之，当输出电压降低时，调节过程类似。
常见的第2种接法，如图2所示。与第1种接法不同的是，该接法中光耦的第4脚直接接到芯片的误差放大器输出端，而芯片内部的电压误差放大器必须接成同相端电位高于反相端电位的形式，利用运放的一种特性—— 当运放输出电流过大(超过运放电流输出能力)时，运放的输出电压值将下降，输出电流越大，输出电压下降越多。因此，采用这种接法的电路，一定要把PWM 芯片的误差放大器的两个输入引脚接到固定电位上，且必须是同向端电位高于反向端电位，使误差放大器初始输出电压为高。
图2所示接法的工作原理是：当输出电压升高时，原边电流If增大，输出电流Ic增大，由于Ic已经超过了电压误差放大器的电流输出能力，com脚电压下降，占空比减小，输出电压减小；反之，当输出电压下降时，调节过程类似。 常见的第3种接法，如图3所示。与图1基本相似，不同之处在于图3中多了一个电阻R6，该电阻的作用是对TL431额外注入一个电流，避免TL431因注入电流过小而不能正常工作。实际上如适当选取电阻值R3，电阻R6可以省略。调节过程基本上同图1接法一致。 常见的第4种接法，如图4所示。该接法与第2种接法类似，区别在于com端与光耦第4脚之间多接了一个电阻R4，其作用与第3种接法中的R6一致，其工作原理基本同接法2。

光耦的隔离

光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏（三极）管封装在一起。发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，又有隔离作用。只要光耦合器质量好，电路参数设计合理，一般故障少见。如果系统中出现异常，使输入、输出两侧的电位差超过光耦合器所能承受的电压，就会使之被击穿损坏。
可以认为是一个发光二极管和一个光电二极管或三极管封装到一起。可以实现信号的完全电气隔离。在信号采集系统中广泛采用。
光耦是通电使发光二极管发光，光敏二极管接受光导通的器件。其好处输入和输出是隔离的，就象变压器一样。6N137和6N138是光耦8脚IC，具体参数搜索一下即可光偶隔离器的缺点是尺寸太大。

什么是光耦隔离 变压隔离 机械隔离 ?它们之间是否

光耦隔离、变压隔离、机械隔离都是具有隔离作用的理论。

区别：

一、理论不同

1、光耦隔离：采用光耦合器进行隔离。

2、变压隔离：指输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器，隔离变压器用以避免偶然同时触及带电体，变压器的隔离是隔离原副边绕线圈各自的电流。

3、机械隔离：指由于动植物生殖器形态不同而导致无法成功完成交配的隔离机制。

二、作用不同

1、光耦隔离：主要是防止因有电的连接而引起的干扰，特别是低压的控制电路与外部高压电路之间。

2、变压隔离：隔离危险电压。

3、机械隔离：防止亲缘关系接近的类群之间在自然条件下交配。

三、特点不同

1、光耦隔离：占空比任意可调；隔离耐压高；抗干扰能力强，带静电屏蔽的光耦很容易买到，强弱电之间的隔离性能很好，另外，光耦属电流型器件，对电压性噪声能有效地抑制。

2、变压隔离：隔离变压器原边和副边电压可根据要求订制。隔离变压器的输出端跟输入端是完全“断路”隔离的。

3、机械隔离：由地理隔离发展到机械隔离是大多数物种形成的基本因素。