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光耦繼電器使用方法與參數(shù)詳解

更新時間   2020-10-13 16:54:32 深圳市克里雅半導(dǎo)體有限公司 閱讀

本文首先介紹了光耦繼電器的專業(yè)術(shù)語及特點,其次闡述了光耦繼電器的工作原理及參數(shù),最后介紹了光耦繼電器使用方法,具體的跟隨小編一起來了解一下。

光耦繼電器是什么

光耦繼電器是固態(tài)繼電器的一種。英文是Solid State Optronics Relay。一般繼電器都是機械觸點,靠通電流過線圈變成有磁性的磁鐵吸合觸點,從而控制開光狀態(tài)。而光耦繼電器工作原理類似于光耦(其實看等效電路圖是一樣的)。

光耦繼電器使用方法與參數(shù)詳解

首先要搞清楚繼電器的幾個專業(yè)術(shù)語:

Form A=常開觸點

Form B=常閉觸點

Form C=轉(zhuǎn)換觸點

Form E=雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)

AT=安培匝數(shù) 用于描述磁場靈敏度的參數(shù)

NC是常閉觸點normal close

NO是常開觸點normal open

光耦繼電器(MOS輸出)特點

無觸點,因此沒有觸點的磨損,使用壽命是無限的;無震動和彈跳;防震,抗摔性;無動作聲音;小體積(有直插和貼片兩種封裝),高信賴性;高速切換;低放電電壓;低動作電流(省電流);低開路時的漏電電流;輸入與輸出間完全絕緣??煽刂聘鞣N負載(繼電器、電燈、發(fā)光二極管、加熱器、馬達、電磁吸筒等)。

光耦繼電器的工作原理及參數(shù)詳解

光耦繼電器(Optronics Relay)屬于固態(tài)繼電器,一般電磁繼電器靠電流通過線圈使鐵芯變成有磁性的磁鐵吸合銜鐵,從而使相關(guān)的觸點動作控制負載的通斷,而光耦繼電器沒有觸點,其工作原理與光耦有點類似,基本結(jié)構(gòu)如下圖的所示:

光耦繼電器使用方法與參數(shù)詳解

發(fā)光二極管用來向光電元件放射光線,光電元件接受光線并控制輸出場效應(yīng)管導(dǎo)通或截止。光耦繼電器還有另一種可控硅整流管(SCR)輸出,它的負載電流比場效應(yīng)管更大,后者可達到數(shù)安培,而前者可達到幾十安培。

相對于電磁繼電器,光耦繼電器由于沒有觸點引起的磨損,使用壽命是無限的,同時也具有無震動、無切換聲音等特性,與電磁繼電器一樣可控制各種負載(燈泡、發(fā)光二極管、加熱器、馬達等)。

光耦繼電器使用方法與參數(shù)詳解

(輸出導(dǎo)通狀態(tài)下)當(dāng)解除施加到光耦繼電器輸入端的電池時,輸入端的發(fā)光二極管將停止發(fā)光,由于光電元件不再有光線的照射,光電元件的電壓將下降,當(dāng)從光電元件供給的電壓開始下降時,通過控制電路導(dǎo)致場效應(yīng)管上的電荷快速放電,繼而使場效應(yīng)管不再導(dǎo)通,負載被斷開,燈泡不發(fā)光。

這個過程中所消耗的時間稱為復(fù)位時間toff(Turn off TIme)

光耦繼電器使用方法與參數(shù)詳解

(輸出截止?fàn)顟B(tài)下)當(dāng)電池通過限流電阻施加到光耦繼電器的輸入端時,輸入端的發(fā)光二極管將發(fā)光,發(fā)出的光照射到對面的光電元件,光電元件根據(jù)光的強度將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓,同時控制電路向場效應(yīng)管的柵極充電,當(dāng)柵極的電壓達到場效應(yīng)管的開啟電壓時,場效應(yīng)管開始導(dǎo)通,燈泡發(fā)光。

這個過程中消耗的時間稱為動作時間tON(Turn on TIme)

由于前后兩級采用光電耦合的方式,因此輸入輸出間的絕緣電阻Riso(IsolaTIon resistance)非常大,通常最小1000M歐姆

光耦繼電器在正常工作時的輸入部分如下圖所示:

光耦繼電器使用方法與參數(shù)詳解

外加電壓V經(jīng)限流電阻R后施加到發(fā)光二極管,二極管正向?qū)ê?,即在輸入回路產(chǎn)生正向電流IF(Forward current),同時在二極管兩端產(chǎn)生正向壓降VF(LED dropout voltage),調(diào)整限流電阻R即可調(diào)節(jié)正向電流,其關(guān)系為:

光耦繼電器使用方法與參數(shù)詳解

正向電流最大值約為幾十毫安,實際應(yīng)用時不應(yīng)超過數(shù)據(jù)手冊中的最大值,否則發(fā)光二極管的壽命將縮短,甚至損壞。

如果我們將外加電壓從小到大調(diào)節(jié)時,逐漸增大的正向電流將使發(fā)光二極管從暗變亮,當(dāng)光線大小剛剛足以使輸出導(dǎo)通時的最小電流稱為LED觸發(fā)正向電流或工作電流IFON(LED operate current);同樣,當(dāng)光耦繼電器輸出導(dǎo)通時,將外加電壓從大到小調(diào)節(jié),使輸出剛剛關(guān)閉時的最大電流稱為LED關(guān)斷電流IFOFF(LED turn off current)

相反地,當(dāng)輸入端的發(fā)光二極管施加反向電壓VR(LED reverse voltage),二極管處于截止?fàn)顟B(tài),理想狀態(tài)下回路中的電流為零,但實際二極管反向截止后的電阻是有限的,因此輸入回路中還是會有一定的反向泄露電流IR(reverse current)。


陳小姐:

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