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光電隔離器

於 2022年8月22日 (一) 15:22 由 习包子對話 | 貢獻 所做的修訂 (add)
光電隔離器

來自 新滿多

中文名:光電隔離器

外文名:optoelectronic isolator

英文縮寫:OC

別 稱:光電耦合器、光耦合器

光電隔離器(optoelectronic isolator,英文縮寫為OC)亦稱光電耦合器、光耦合器,簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用,所以,它在各種電路中得到廣泛的應用。[1]

目錄

設備

光耦合器一般由三部分組成:光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管(LED),使之發出一定波長的光,被光探測器接收而產生光電流,再經過進一步放大後輸出。這就完成了電—光—電的轉換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由於光耦合器輸入輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點,因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由於光耦合器的輸入端屬於電流型工作的低阻元件,因而具有很強的共模抑制能力。所以,它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件,可以大大增加計算機工作的可靠性。

光耦合器的主要優點是:信號單向傳輸,輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離,輸出信號對輸入端無影響,抗干擾能力強,工作穩定,無觸點,使用壽命長,傳輸效率高。光耦合器是70年代發展起來產新型器件,現已廣泛用於電氣絕緣電平轉換級間耦合驅動電路開關電路斬波器多諧振盪器信號隔離級間隔離脈衝放大電路數字儀表遠距離信號傳輸脈衝放大固態繼電器(SSR)、儀器儀表通信設備微機接口中。在單片開關電源中,利用線性光耦合器可構成光耦反饋電路,通過調節控制端電流來改變占空比,達到精密穩壓目的。

作用

一、信號隔離:

其目的在於從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來,使測控裝置與現場僅保持信號聯繫,而不直接發生電的聯繫。隔離的實質是把引進的干擾通道切斷,從而達到隔離現場干擾的目的。測控裝置與現場信號之間、弱電強電之間,常用的隔離方式有光電隔離繼電器隔離變壓器隔離隔離放大器等。另外,在布線上也應該注意隔離。

二、光電耦合器:

將發光元件和受光元件組合在一起,通過電-光-電這種轉換,利用「光」這一環節完成隔離功能,使輸入和輸出在電氣上是完全隔離的。根據受光元件的不同可分為晶體管輸出型和晶閘管輸出型兩類。

光電耦合器具有三個特點:

①信號傳遞採取電-光-電的形式,發光部分和受光部分不接觸,能夠避免輸出端對輸入端可能產生的反饋和干擾,②抑制噪聲干擾能力強;③具有耐用、可靠性高和速度快等優點,響應時間一般為數 以內,高速型光電耦合器的響應時間有的甚至小於10ns。

歷史沿革

杭州市韶山中學前身是杭州市孩兒巷初級中學,由原杭十初、杭十一初、杭十二初於1958年春合併而成。1967年曾改名為「九一五」中學,1968年8月經杭州市教育局批准改名為杭州市韶山中學。1974年至1991年7月,在初中基礎上招收普通高中和職業高中,是一所完全中學。普通高中於1983年停止招生,1986年停辦。1991年夏,按照杭州市教育事業發展規劃,為解決市區初中入學高峰,汽車駕駛、汽車修理等職高專業遷入德勝中學(現交通職高),成為一所初級中學。2000年4月因杭州市教育體制改革,杭州市延安中學、杭州市韶山中學下放下城區,由下城區教育局主管,承擔九年義務教育的初中段教育、教學任務。

2002年7月10日,為進一步提高下城區初中學校辦學水平,滿足人民群眾對高質量教育的需求,整合教育資源,推進義務教育階段均衡發展[2],經區人民政府批准,由原杭州市延安中學、杭州市韶山中學兩校整體合併,重新組建杭州市鳳起中學。

鳳起中學實行小班教育並取得了比較可觀的成果。在2007年的市後三分之一抽測中,名列區第一(超過朝暉中學),市第七的好成績。08屆學生成績斐然,在市後三分之一抽測中名列市第一的優異成績,打敗杭城大大小小的所有公辦初中,嶄露頭角,鶴立雞群,得到了一致好評。保送生的錄取率一直名列各個學校的前茅。鳳起中學成立了校文學社,是民防教育學校,也是滿意學校。

三、固態繼電器:

固態繼電器按使用場合可以分為交流型(AC-SSR) 和直流型(DC-SSR)兩類,它們分別在交流或直流電源上做負載的開關,不能混用。

四、隔離放大器:

為完成地線隔離,將放大器加上靜電電磁屏蔽浮置起來,這种放大器叫隔離放大器,或叫隔離器,其輸入和輸出電路與電源沒有直接的電路耦合關係。常用的隔離放大器有Analog Devices公司的AD277J、AD202、AD204、AD289、AD290、AD210、AD281等。

五、線性光電隔 離放大器:

利用發光二極管的光反向送回輸入端,正向送至輸出端,從而提高了放大器的精度和線性度。放大器的輸入端和輸出端是用光隔離的,所以不存在電氣連接。常見的線性光電隔離放大器有Burr-Brown公司的ISO100、3650和3652 [2] 。

歷史

工業應用環境中存在着許多不小的瞬變脈衝,這些瞬變脈衝會影響到數據的傳輸,甚至傷害互連的設備,為了能夠在高速現場總線通信得到無錯誤的數據傳輸,工業系統設計工程師必須要對這些干擾進行處理,通常會使用具有絕緣隔離功能的光電耦合器來維持數據的完整性並保護互連設備。

光電耦合器件

光電耦合器件是把發光器件(如發光二極管)和光敏器件(如光敏三極管)集成在一起,通過光線實現耦合構成電一光和光一電的轉換器件

光電耦合器-光電隔離技術的應用

參考資料