第二和第三种类型的光耦器件的测量与在线检测
发布时间:2019-08-20

在变频器电路中,经常用到的光电耦合器件,有三种类型:一种为三极管型光电耦合器,如PC816、PC817、4N35等,常用于开关电源电路的输出电压采样和误差电压放大电路,也应用于变频器控制端子的数字信号输入回路。结构最为简单,输入侧由一只发光二极管,输出侧由一只光敏三极管构成,主要用于对开关量信号的隔离与传输;

第二种为集成电路型光电耦合器,如6N137、HCPL2601等,输入侧发光管采用了延迟效应低微的新型发光材料,输出侧为门电路和肖基特晶体管构成,使工作性能大为提高。其频率响应速度比三极管型光电耦合器大为提高,在变频器的故障检测电路和开关电源电路中也有应用;

第三种为线性光电耦合器,如A7840。结构与性能与前两种光耦器件大有不同。在电路中主要用于对mV级微弱的模拟信号进行线性传输,在变频器电路中,往往用于输出电流的采样与放大处理、主回路直流电压的采样与放大处理。

下面讲述第二和第三种类型的光耦器件的测量与在线检测:

第二种类型的光电耦合器(6N137),输入端工作压降约为1.5V左右,但输入、输出最大电流仅为mA级,只起到对较高频率信号的传输作用,电路本身不具备电流驱动能力,可用于对MHz级信号进行有效的传输。同第一类光耦器件一样,对输入电压/电流有极性要求。当形成正向电流通路时,输出侧两引脚呈现通路状态,正向电流小于一定值或承受一定反向电压时,输出侧两引脚之间为开路状态。

此种类型光耦器件的构成电路,同第一类光耦器件构成的电路形式相类似,但电路传输的信号频率较高。其测量与检查方法也基本上是相似的。如果说第一类光耦为低速和普通光耦,那么第二类光耦合器,可称之为高速光耦,二者的区别,只是对信号响应速度的不同,在电路形式上则是相同的。

在线测量,1、可用短接或开路2、3输入脚,同时测量输出6、5脚的电压变化; 2、减小或加大输入脚外接电阻,测量输出脚电压有无相应变化;3、从+5V供电或其它供电串限流电阻引入到输入脚,检测输出脚电压有无相应变化。来判断器件是否正常。

第三类光耦器件——线性光耦:线性光耦,是光电耦合器中一种比较特殊的器件了。

1、线性光耦的特点:

1) 结构特点:其输入、输出侧电路,不再像第一类光耦器件一样,只是

二极管/三极管的简单电路,而是内含放大器,并有各自独立的供电回路;没有信号输入极性要求,只将输入信号幅度进行线性放大。

2)输入侧信号输入端,不再呈现发光二极管的正、反向特性,或许我们完全可以将两个信号输入端看作是运算放大器的两个输入端子——输入阻抗非常高,不再吸取信号源电流;能用作微弱电压信号的输入和放大;能对差分信号有极高的放大能力,对共模信号有一定的抑制能力;

3)输出侧电路,为差分信号输出模式,便于与后级放大器连接,将信号作进一步处理。