在變頻器電路中,經(jīng)常用到的光電耦合器件,有三種類型:一種為三極管型光電耦合器,如PC816、PC817、4N35等,常用于開關(guān)電源電路的輸出電壓采樣和誤差電壓放大電路,也應(yīng)用于變頻器控制端子的數(shù)字信號輸入回路。結(jié)構(gòu)最為簡單,輸入側(cè)由一只發(fā)光二極管,輸出側(cè)由一只光敏三極管構(gòu)成,主要用于對開關(guān)量信號的隔離與傳輸;
第二種為集成電路型光電耦合器,如6N137、HCPL2601等,輸入側(cè)發(fā)光管采用了延遲效應(yīng)低微的新型發(fā)光材料,輸出側(cè)為門電路和肖基特晶體管構(gòu)成,使工作性能大為提高。其頻率響應(yīng)速度比三極管型光電耦合器大為提高,在變頻器的故障檢測電路和開關(guān)電源電路中也有應(yīng)用;
第三種為線性光電耦合器,如A7840。結(jié)構(gòu)與性能與前兩種光耦器件大有不同。在電路中主要用于對mV級微弱的模擬信號進行線性傳輸,在變頻器電路中,往往用于輸出電流的采樣與放大處理、主回路直流電壓的采樣與放大處理。
下面講述第二和第三種類型的光耦器件的測量與在線檢測:
第二種類型的光電耦合器(6N137),輸入端工作壓降約為1.5V左右,但輸入、輸出最大電流僅為mA級,只起到對較高頻率信號的傳輸作用,電路本身不具備電流驅(qū)動能力,可用于對MHz級信號進行有效的傳輸。同第一類光耦器件一樣,對輸入電壓/電流有極性要求。當(dāng)形成正向電流通路時,輸出側(cè)兩引腳呈現(xiàn)通路狀態(tài),正向電流小于一定值或承受一定反向電壓時,輸出側(cè)兩引腳之間為開路狀態(tài)。
此種類型光耦器件的構(gòu)成電路,同第一類光耦器件構(gòu)成的電路形式相類似,但電路傳輸?shù)男盘栴l率較高。其測量與檢查方法也基本上是相似的。如果說第一類光耦為低速和普通光耦,那么第二類光耦合器,可稱之為高速光耦,二者的區(qū)別,只是對信號響應(yīng)速度的不同,在電路形式上則是相同的。
在線測量,1、可用短接或開路2、3輸入腳,同時測量輸出6、5腳的電壓變化; 2、減小或加大輸入腳外接電阻,測量輸出腳電壓有無相應(yīng)變化;3、從+5V供電或其它供電串限流電阻引入到輸入腳,檢測輸出腳電壓有無相應(yīng)變化。來判斷器件是否正常。
第三類光耦器件——線性光耦:線性光耦,是光電耦合器中一種比較特殊的器件了。
1、線性光耦的特點:
(1) 結(jié)構(gòu)特點:其輸入、輸出側(cè)電路,不再像第一類光耦器件一樣,只是
二極管/三極管的簡單電路,而是內(nèi)含放大器,并有各自獨立的供電回路;沒有信號輸入極性要求,只將輸入信號幅度進行線性放大。
(2)輸入側(cè)信號輸入端,不再呈現(xiàn)發(fā)光二極管的正、反向特性,或許我們完全可以將兩個信號輸入端看作是運算放大器的兩個輸入端子——輸入阻抗非常高,不再吸取信號源電流;能用作微弱電壓信號的輸入和放大;能對差分信號有極高的放大能力,對共模信號有一定的抑制能力;
(3)輸出側(cè)電路,為差分信號輸出模式,便于與后級放大器連接,將信號作進一步處理。