光电耦合器件72节.ppt

7.2光电耦合器件的特性参数1.输出特性在一定的输入发光电流IF下，受光管所加的偏压和输出电流之间的关系曲线。2.传输特性（1）电流传输比（CRT）在直流工作状态下，光电耦合器件的集电极电流Ic与发光二极管的注入电流IF之比定义为光电耦合器件的电流传输比，用表示。,图7-4光电耦合器件的输出特性曲线,该点的电流传输比为Q=ICQ/IFQ100%（7-1）在传送小信号时，用直流传输比是不恰当的，而应当用以微小变量定义交流电流传输比。用来表示。即=Ic/IF100%（7-2）对于输出特性线性度做得比较好的光电耦合器件，值很接近值。CTR的典型值在20%-100%的范围内，实际的CTR只取决于器件的输入和输出电流值以及光耦合器的电源电压值。,图7-5不同的VC值下所获得的3条典型输出/输入电流比曲线,图7-6-IF关系曲线图7-7-T的关系曲线,（2）输入与输出间的寄生电容CFC对于一般的光电耦合器件，其CFC仅仅为几个pF，一般在中频范围内都不会影响电路的正常工作。高频场合时，需考虑CFC的值（3）最高工作频率fm当光电耦合器件输出电压下降到零频输出电压值的0.707倍时，输入信号的频率称为光电耦合器件的最高工作频率fm。（4）带宽当光电耦合器以正常的方式工作时，能够有效地通过光电耦合器的标准信号的最高频率值，典型值20kHz-500kHz。,图7-8光电耦合器件的频率特性测量电路,图7-9光电耦合器件的频率特性曲线,（5）脉冲上升时间tr和下降时间tf将脉冲前沿的输出电压上升到满幅度的90%所需要的时间称为上升时间，记作tr。在脉冲下降过程中，输出电压的幅度由满幅度下降到10%所需要的时间称为下降时间tf。tr、tf与负载的阻值有关，减小负载可使光电耦合器件获得更好的时间响应特性。,图7-10光电耦合器件的脉冲响应特性曲线,3.隔离特性(1)输入与输出间隔离电压BVCFO隔离电压与电流传输比都与发光器件和受光器件之间的距离有关，当两者距离增大时，隔离电压提高，电流传输比却降低；当距离减小时，增大，BVCFO却降低。(2)输入与输出间的绝缘电阻RFC光电耦合器的隔离电阻一般在1091013之间。它与绝缘耐压密切相关，,4.光电耦合器件的抗干扰特性(1)光电耦合器件抗干扰强的原因光电耦合器件的输入阻抗很低，一般为101k；而干扰源的内阻很大，为103106。干扰噪声源的内阻都很大，虽然能供给较大的干扰电压，但干扰电压供出的能量却很小，只能形成很弱的电流。光电耦合器件不会受到外界光的干扰。光电耦合器件的输入/输出之间寄生电容很小，绝缘电阻大，输出系统的各种干扰噪音很难通过光电耦合器件反馈到输入系统。,(2)光电耦合器件抑制干扰噪声电平的估算继电器释放所产生的反电势的泄放自身产生的干扰电源脉动干扰外界电火花干扰,(a)实际干扰波形(b)等效恶化后的脉冲干扰图7-11光电耦合器的抗干扰原理,设每个干扰脉冲宽度为1s，重复频率为500kHz。经过傅立叶变换得到（7-3）用一次分量来近似地表示整个的交流分量（7-4）在电磁干扰电路中，继电器开关干扰常由绕组与接触点间的寄生电容Cs窜入光电耦合器件的输入端。,设继电器绕组与接触点间的寄生电容Cs=2pF，则等效内阻Z0为（7-5）设使光电耦合的最小输入电流为1mA，发光二极管的正向压降为1V，故其等效输入阻抗Z=lk。显然，ZZ0。在该回路内，当瞬时电流达到1mA时，干扰源的基波幅值为,(a)电磁干扰电路(b)等效电路图7-12电磁干扰对耦合器的影响,（7-6）光电耦合