常用光耦简介及常见型号

1、常用光耦简介及常见型号普通的线性光耦有 PC111 、TLP521 、PC817 、TLP632 、TLP532 、PC614 、PC714 、 2031 等，但要看用在哪里， 因为其线性并不能满足各类要求， 其优点是价格便宜， 货源好 . 更好的属精密线性光耦如 LOC211 、HCNR200 、 HCNR201 。2011-03-24 23:25常用光耦简介及常见型号光电耦合器（简称光耦） 是开关电源电路中常用的器件。 光电耦合器分为两 种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。常用的4N系列光耦属于非线性光耦常用的线性光耦是PC817 C系列。 非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类

2、光耦适合于弄开关信号的传 输，不适合于传输模拟量。线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线， 并且小信号时性能较好， 能以线性特 性进行隔离控制。开关电源中常用的光耦是线性光耦。 如果使用非线性光耦， 有可能使振荡波形变 坏，严重时出现寄生振荡， 使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次 为号调制。由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD DCD等等，将在图像画面上产生干扰。同时电源带负载能力下降。在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A-C。 PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有： TLP632 TLP532 PC614 PC

3、714 PS2031等。常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这 4种光耦均属 于非线性光耦。经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW13、5CNW13、6PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、 CNW4502 HCPL-2503 HCPL-4502 HCPL-2530（双路）、HCPL-2531 （双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601

4、、HCPL-2611、HCPL-2630 （双路）、HCP2631 （双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比 （CTR） ，其定义是光电晶体 管集电极电流与LED正向电流的比率（ICE/IF）。光电晶体管集电极电流与 VCE 有关，即集电极和发射极之间的电压。可控硅型光耦还有一种光耦是可控硅型光耦。 例如： moc3063、IL420 ； 它们的主要指标是负载能力；例如：moc3063的负载能力是100mA IL420是300mA 光耦的部分型号型号规格 性能说明4N25 晶体管输出4N25MC晶体管输出4N26 晶体管输出4N27 晶体管输出4N28 晶体管输出4N29 达林顿

5、输出4N30 达林顿输出4N31 达林顿输出4N32 达林顿输出4N33 达林顿输出4N33MC达林顿输出4N35 达林顿输出4N36 晶体管输出4N37 晶体管输出4N38 晶体管输出4N39 可控硅输出6N135 高速光耦晶体管输出6N136 高速光耦晶体管输出6N137 高速光耦晶体管输出6N138 达林顿输出6N139 达林顿输出MOC3020可控硅驱动输出MOC3021可控硅驱动输出MOC3023可控硅驱动输出MOC3030可控硅驱动输出MOC3040过零触发可控硅输出MOC3041过零触发可控硅输出MOC3061过零触发可控硅输出MOC3081过零触发可控硅输出TLP521-1 单

6、光耦TLP521-2 双光耦TLP521-4 四光耦TLP621 四光耦TIL113 达林顿输出TIL117 TTL 逻辑输出PC814 单光耦PC817 单光耦H11A2 晶体管输出H11D1 高压晶体管输出H11G2电阻达林顿输摘 要 线性光耦合器是目前国际上正推广应用的一种新型光电隔离器件。文 中介绍其性能特点、产品分类，以及它在单片开关电源中的应用。关键词 光耦合器线性电流传输比通信单片开关电源光耦合器（optical coupler ，英文缩写为0Q亦称光电隔离器或光电耦 合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器 （红外线 发光二极管LED与受光器（光敏半导体管

7、）圭寸装在同一管壳内。当输入端加电 信号时发光器发出光线， 受光器接受光线之后就产生光电流， 从输出端流出， 从 而实现了“电光电”转换。 普通光耦合器只能传输数字 （开关） 信号，不适 合传输模拟信号。 近年来问世的线性光耦合器能够传输连续变化的模拟电压或模 拟电流信号，使其应用领域大为拓宽。1 光耦合器的类型及性能特点1.1 光耦合器的类型光耦合器有双列直插式、 管式、光导纤维式等多种圭装形式， 其种类达数十种。 光耦合器的分类及内部电路如图 1 所示。图中是 8种典型产品的型号： （a） 通用 型（无基极引线）；（b）通用型（有基极引线）；（c）达林顿型；（d）高速型；（e）光集 成电路

8、； （f） 光纤型； （g） 光敏晶闸管型； （h） 光敏场效应管型。1.2 光耦合器的性能特点光耦合器的主要优点是单向传输信号，输入端与输出端完全实现了电气隔离， 抗干扰能力强，使用寿命长，传输效率高。它广泛用于电平转换、信号隔离、级 间隔离、开关电路、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器（SSR）、仪器仪表、 通信设备及微机接口中。 在单片开关电源中， 利用线性光耦合器可构成光耦反馈 电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。光耦合器的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极 -发射极反向击穿电压 V（BR）CE

9、O集电极-发射极饱和压降VCE（sat）。此外，在传输数字信号时还需考 虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。电流传输比是光耦合器的重要参数， 通常用直流电流传输比来表示。 当输出 电压保持恒定时， 它等于直流输出电流 IC 与直流输入电流 IF 的百分比。 其公式 为：采用一只光敏三极管的光耦合器，CTR的范围大多为20%-300%（如4N35 , 而PC817则为80%- 160%达林顿型光耦合器（如 4N30可达100%- 5000%这 表明欲获得同样的输出电流，后者只需较小的输入电流。因此，CTF参数与晶体管的hFE有某种相似之处。线性光耦合器与普通光耦合器典型的 CTR-I

10、F特性曲线，分别如图 2 中的虚线和实线所示由图2可见，普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性，在IF较小时的非 线性失真尤为严重，因此它不适合传输模拟信号。线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度，特别是在传输小信号时，其交流电流传输比( CTR= IC/ IF)很接近于直流电流传输比 CTRfio因此，它适合传输模拟电压或电流 信号，能使输出与输入之间呈线性关系。这是其重要特性。2 线性光耦合器的产品分类及选取原则2.1 线性光耦合器的产品分类线性光耦合器的典型产品及主要参数见表 1，这些光耦均以光敏三极管作为接 收管。2.2 线性光耦合器的选取原则 在设计光耦反馈式开关电源

11、时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数， 选取 原则如下： 光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%-200%这是因为当CTR 50%寸，光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF >5.0mA),才能正常控制单片开 关电源IC的占空比，这会增大光耦的功耗。若 CTF>200%在启动电路或者当 负载发生突变时，有可能将单片开关电源误触发，影响正常输出。 推荐采用线性光耦合器，其特点是 CTRfi能够在一定范围内做线性调整。 由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的 4NXX系列(如 4N25、4N26 4N35)光耦合器，目前在国内应用地十分普遍。鉴于此类光

12、耦合器 呈现开关特性， 其线性度差， 适宜传输数字信号 (高、低电平 )，因此不推荐用在 开关电源中。3 线性光耦合器应用举例多路输出式电源变换器电路如图 3所示。其输入电压为36V到90V的准方波 电压，三路输出分别为：UO仁+ 5V(2A)，UO舉+ 15V(0.17A)，UO9 15V(0.17A) o现将UO1定为主输出，其电压调整率SV=± 0.4%; UO2和UO3为辅 输出，总电源效率可达75%-80%电路中采用一片TOP104Y型三端单片开关电 源集成电路。主输出绕组电压经过 VD2 C2、L1和C3整流滤波后，得到+ 5V电 压。VD2采用MBR73型35V/7.5A肖特基二极管。两个辅输出绕组及输出电路 完全呈对称结构。因为土 15V输出电流较小，故整流管VD4和VD5均采用UF4002 型100V/ 1A的超快恢复二极管。由线性光耦 CNY17-2和可调式精密并联稳压器 TL431C构成光耦反馈式精密开关电源，可以对+ 5V电压进行精密调整。反馈绕 组电压通过VD3 C4整流滤波后，得到12V反馈电压。由P6KE120型瞬态电压抑 制器和UF4002型超快恢复二极管构成的漏极钳位保护电路，能吸收由高频变压 器漏感形成的尖峰电压，保护芯片内部的功率场效应