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光耦合器的技術參數

光耦合器的技術參數主要有發光二極管正向壓降VF、正向電流IF、電流傳輸比CTR、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻、集電極-發射極反向擊穿電壓V(BR)CEO、集電極-發射極飽和壓降VCE(sat)。此外,在傳輸數字信號時還需考慮上升時間、下降時間、延遲時間和存儲時間等參數。

最重要的參數是電流放大系數傳輸比CTR(Curremt-Transfer Ratio)。通常用直流電流傳輸比來表示。當輸出電壓保持恒定時,它等於直流輸出電流IC與直流輸入電流IF的百分比。當接收管的電流放大系數hFE為常數時,它等於輸出電流IC之比,通常用百分數來表示。有公式:

CTR=IC/ IF×100%

采用壹只光敏三極管的光耦合器,CTR的範圍大多為20%~30%(如4N35),而PC817則為80%~160%,達林頓型光耦合器(如4N30)可達100%~500%。這表明欲獲得同樣的輸出電流,後者只需較小的輸入電流。因此,CTR參數與晶體管的hFE有某種相似之處。普通光耦合器的CTR-IF特性曲線呈非線性,在IF較小時的非線性失真尤為嚴重,因此它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度,特別是在傳輸小信號時,其交流電流傳輸比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很接近於直流電流傳輸比CTR值。因此,它適合傳輸模擬電壓或電流信號,能使輸出與輸入之間呈線性關系。這是其重要特性。在設計光耦反饋式開關電源時必須正確選擇線性光耦合器的型號及參數,選取原則如下:

(1)光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許範圍是50%~200%。這是因為當CTR5.0mA),才能正常控制單片開關電源IC的占空比,這會增大光耦的功耗。若CTR>200%,在啟動電路或者當負載發生突變時,有可能將單片開關電源誤觸發,影響正常輸出。

(2)推薦采用線性光耦合器,其特點是CTR值能夠在壹定範圍內做線性調整。

(3)由英國埃索柯姆(Isocom)公司、美國摩托羅拉公司生產的4N××系列(如4N25 、4N26、4N35)光耦合器,2012年在國內應用地十分普遍。鑒於此類光耦合器呈現開關特性,其線性度差,適宜傳輸數字信號(高、低電平),因此不推薦用在開關電源中。

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