1. ¿Por qué utilizar dispositivos optoacopladores en el circuito?
Requisitos de aislamiento eléctrico. Se requiere transmisión de señal entre los circuitos A y B, pero el nivel de suministro de energía entre los dos circuitos es demasiado grande, uno es de cientos de voltios y el otro es de solo unos pocos voltios. Dos sistemas de suministro de energía con grandes diferencias no pueden compartir el suministro de energía. El circuito A está conectado con una fuerte electricidad y existe el riesgo de descarga eléctrica al entrar en contacto con el cuerpo humano, por lo que debe aislarse. La placa de circuito B es la parte que el cuerpo humano toca a menudo, y el alto voltaje peligroso no debe mezclarse. Entre los dos, es necesario completar la transmisión de la señal, pero también debe estar aislado eléctricamente. El uso de dispositivos de alta impedancia, como circuitos amplificadores operacionales, y la transmisión de señales de voltaje analógico débiles por el circuito, hacen que el procesamiento antiinterferente del circuito sea algo más problemático: la interferencia de ruido mezclada desde varios canales puede ser inversa. , "Sumergido" la señal útil. Además de la seguridad del contacto humano, también se debe considerar la seguridad de los dispositivos del circuito. Cuando el lado de entrada del optoacoplador se daña por un fuerte impacto de voltaje (campo), el circuito del lado de salida puede ser seguro debido al aislamiento del optoacoplador.
Las cuatro razones anteriores han contribuido a la investigación, el desarrollo y la aplicación práctica de dispositivos optoacopladores. La función básica del optoacoplador es aislar eficazmente los circuitos laterales de entrada y salida; puede transmitir señales en forma de luz; tiene un buen efecto antiinterferente; El circuito del lado de salida puede evitar la introducción de fuertes voltajes hasta cierto punto y golpes.
2. Propiedades generales de los dispositivos de acoplamiento fotoeléctrico:
1. Características estructurales: El lado de entrada generalmente usa diodos emisores de luz y el lado de salida usa fototransistores, circuitos integrados y otras formas para implementar la conversión y transmisión eléctrico-óptica-eléctrica de señales.
2. Hay transmisión de luz entre los lados de entrada y salida, pero no hay conexión directa con la electricidad. La presencia y la fuerza de la señal de entrada controla la intensidad luminosa del diodo emisor de luz, y el lado de salida recibe la señal de luz y emite una señal de voltaje o corriente de acuerdo con la intensidad sensible a la luz.
3. Los lados de entrada y salida tienen un alto aislamiento eléctrico y el voltaje de aislamiento es generalmente superior a 2000V. Puede transmitir señales de CA y CC, y el lado de salida tiene una cierta capacidad de salida de corriente, y algunos pueden controlar directamente pequeños relés. Los dispositivos optoacopladores de tipo especial pueden transmitir linealmente señales de CA y CC en milivoltios e incluso microvoltios.
4. Debido a las características estructurales del optoacoplador, los lados de entrada y salida necesitan fuentes de alimentación independientes aisladas entre sí, es decir, dos fuentes de alimentación sin un punto de "tierra común". El lado de entrada del primer y segundo tipos de optoacopladores siguientes proporciona la ruta de la corriente de entrada mediante el voltaje de la señal, pero de hecho el circuito de la señal de entrada también tiene una rama de suministro de energía; mientras que el optoacoplador lineal, el lado de entrada y el lado de salida están conectados directamente Hay dos tipos de fuentes de alimentación aisladas.
3. En el circuito del convertidor de frecuencia, hay tres tipos de dispositivos de acoplamiento fotoeléctrico que se utilizan con frecuencia:
1. Un fotoacoplador de triodo, como PC816, PC817, 4N35, etc., se usa a menudo en el muestreo de voltaje de salida y en el circuito amplificador de voltaje de error del circuito de fuente de alimentación de conmutación, y también se usa en el circuito de entrada de señal digital del inversor. terminal de control. La estructura es la más simple, el lado de entrada está compuesto por un diodo emisor de luz y el lado de salida está compuesto por un triodo fotosensible, que se utiliza principalmente para el aislamiento y transmisión de señales de conmutación;
2. El segundo tipo es un fotoacoplador de circuito integrado, como 6N137, HCPL2601, etc. El tubo luminoso del lado de entrada adopta un nuevo tipo de material luminiscente con bajo efecto de retardo, y el lado de salida está compuesto por un circuito de puerta y un transistor Schottky , lo que mejora enormemente el rendimiento. La velocidad de respuesta de frecuencia es mucho mayor que la del fotoacoplador de triodo, y también se usa en el circuito de detección de fallas del convertidor de frecuencia y el circuito de alimentación de conmutación;
3. El tercer tipo es un optoacoplador lineal, como el A7840. La estructura y el rendimiento son bastante diferentes de los dos primeros dispositivos optoacopladores. En el circuito, se utiliza principalmente para la transmisión lineal de señales analógicas débiles de nivel mV. En el circuito del convertidor de frecuencia, se utiliza a menudo para muestrear y amplificar el procesamiento de la corriente de salida y muestrear y amplificar el procesamiento de la tensión CC del bucle principal.
4. Medición e inspección en línea del primer tipo de dispositivo optoacoplador:
El primer tipo de optoacoplador tiene una caída de voltaje de trabajo de aproximadamente 1.2 V en la entrada, una corriente de entrada máxima de 50 mA y un valor de aplicación típico de 10 mA; la corriente de salida máxima es de aproximadamente 1 A, por lo que puede activar directamente pequeños relés, y la caída de voltaje de saturación de salida es inferior a 0.4 V. Se puede utilizar para la transmisión de señales de frecuencia más baja y señales de CC de decenas de kHz. Existen requisitos de polaridad para la tensión / corriente de entrada. Cuando se forma una ruta de corriente directa, los dos pines del lado de salida presentan un estado de ruta. Cuando la corriente directa es menor que un cierto valor o tiene un cierto voltaje inverso, los dos pines en el lado de salida están en un estado abierto.
Métodos de medición:
El engranaje del diodo del medidor digital, la caída de voltaje hacia adelante del lado de entrada de medición es de 1.2V y la inversa es infinita. Las caídas de voltaje positivas y negativas o los valores de resistencia en el lado de salida están cerca del infinito.
El archivo de resistencia x10k del medidor de puntero, medido sus pines 1 y 2, hay una diferencia obvia en la resistencia positiva y negativa, la resistencia directa es de aproximadamente decenas de kΩ, la resistencia inversa es infinita; los 3 y 4 pines tienen una resistencia infinita hacia adelante y hacia atrás.
Método de medición de dos metros. Utilice el archivo de resistencia x10k del multímetro analógico (que puede proporcionar 15 V o 9 V, decenas de μA de salida de corriente), conecte los pines 1 y 2 en la dirección positiva (lápiz negro con 1 pin) y utilice el archivo de resistencia de otro medidor para medir x1k 3 El valor de resistencia del pin 4, cuando el pin 1 y el pin 2 están conectados, el valor de resistencia entre los pines 3 y 4 será de aproximadamente 20 kΩ. Si el pin 1 y el pin 2 están desconectados, la resistencia entre los pines 3 y 4 será infinita.
Se puede conectar una fuente de alimentación de CC en serie para limitar la corriente de entrada a menos de 10 mA. Cuando el circuito de entrada está encendido, la resistencia de los pines 3 y 4 está en el estado de ruta, y cuando el circuito de entrada está abierto, el valor de resistencia de los pines 3 y 4 es infinito.
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