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1. Pourquoi utiliser des dispositifs optocoupleurs dans le circuit?
Exigences pour l'isolation électrique. Une transmission de signal est nécessaire entre les circuits A et B, mais le niveau d'alimentation entre les deux circuits est trop important, l'un est de plusieurs centaines de volts et l'autre de quelques volts. Deux systèmes d'alimentation avec d'énormes différences ne peuvent pas partager l'alimentation électrique. Le circuit A est connecté à une forte électricité et il existe un risque de choc électrique lors du contact avec le corps humain, il doit donc être isolé. La carte de circuit imprimé B est la partie que le corps humain touche souvent, et une haute tension dangereuse ne doit pas être mélangée. Entre les deux, il est nécessaire de terminer la transmission du signal, mais doit également être isolé électriquement. L'utilisation de dispositifs à haute impédance tels que des circuits amplificateurs opérationnels et la transmission de signaux de tension analogiques faibles par le circuit rendent le traitement anti-interférence du circuit plus gênant - les interférences de bruit mélangées à partir de divers canaux peuvent être inversées , "Submergé" le signal utile. Outre la sécurité des contacts humains, la sécurité des dispositifs de circuit doit également être prise en compte. Lorsque le côté d'entrée de l'optocoupleur est endommagé par un fort impact de tension (champ), le circuit du côté de sortie peut être sûr en raison de l'isolation de l'optocoupleur.
Les quatre raisons ci-dessus ont contribué à la recherche, au développement et à l'application pratique des dispositifs optocoupleurs. La fonction de base de l'optocoupleur est d'isoler efficacement les circuits côté entrée et sortie; il peut transmettre des signaux sous forme de lumière; il a un bon effet anti-interférence; le circuit côté sortie peut éviter l'introduction d'une tension forte dans une certaine mesure et un choc.
2. Propriétés générales des dispositifs de couplage photoélectrique:
1. Caractéristiques structurelles: le côté entrée utilise généralement des diodes électroluminescentes, et le côté sortie utilise des phototransistors, des circuits intégrés et d'autres formes pour mettre en œuvre la conversion électrique-optique-électrique et la transmission des signaux.
2. Il y a une transmission de lumière entre les côtés d'entrée et de sortie, mais il n'y a pas de connexion directe avec l'électricité. La présence et la force du signal d'entrée contrôlent l'intensité lumineuse de la diode électroluminescente, et le côté sortie reçoit le signal lumineux et délivre un signal de tension ou de courant en fonction de l'intensité sensible à la lumière.
3. Les côtés d'entrée et de sortie ont une isolation électrique élevée et la tension d'isolement est généralement supérieure à 2000V. Il peut transmettre des signaux CA et CC, et le côté sortie a une certaine capacité de sortie de courant, et certains peuvent directement piloter de petits relais. Les dispositifs optocoupleurs de type spécial peuvent transmettre de manière linéaire des signaux CA et CC en millivolts et même en microvolts.
4. En raison des caractéristiques structurelles de l'optocoupleur, les côtés d'entrée et de sortie nécessitent des alimentations indépendantes isolées l'une de l'autre, c'est-à-dire deux alimentations sans point de "masse commune". Le côté d'entrée des premier et deuxième types d'optocoupleurs suivants fournit le chemin de courant d'entrée par la tension de signal, mais en fait, le circuit de signal d'entrée a également une branche d'alimentation; tandis que l'optocoupleur linéaire, le côté entrée et le côté sortie sont directement connectés Il existe deux types d'alimentations isolées.
3. Dans le circuit du convertisseur de fréquence, il existe trois types de dispositifs de couplage photoélectrique qui sont souvent utilisés:
1. Un photocoupleur à triode, tel que PC816, PC817, 4N35, etc., est souvent utilisé dans le circuit d'échantillonnage de tension de sortie et d'amplificateur de tension d'erreur du circuit d'alimentation à découpage, et est également utilisé dans le circuit d'entrée de signal numérique de l'onduleur terminal de contrôle. La structure est la plus simple, le côté d'entrée est composé d'une diode électroluminescente et le côté de sortie est composé d'une triode photosensible, qui est principalement utilisée pour l'isolation et la transmission de signaux de commutation;
2. Le deuxième type est un photocoupleur de circuit intégré, tel que 6N137, HCPL2601, etc. Le tube lumineux côté entrée adopte un nouveau type de matériau luminescent à faible effet de retard, et le côté sortie est composé d'un circuit de grille et d'un transistor Schottky , ce qui améliore considérablement les performances. La vitesse de réponse en fréquence est beaucoup plus élevée que celle du photocoupleur triode, et elle est également utilisée dans le circuit de détection de défaut du convertisseur de fréquence et du circuit d'alimentation à découpage;
3. Le troisième type est l'optocoupleur linéaire, tel que A7840. La structure et les performances sont assez différentes des deux premiers dispositifs optocoupleurs. Dans le circuit, il est principalement utilisé pour la transmission linéaire de signaux analogiques faibles de niveau mV. Dans le circuit convertisseur de fréquence, il est souvent utilisé pour l'échantillonnage et l'amplification du traitement du courant de sortie, ainsi que pour le traitement d'échantillonnage et d'amplification de la tension continue de la boucle principale.
4. Mesure et inspection en ligne du premier type de dispositif optocoupleur:
Le premier type d'optocoupleur a une chute de tension de fonctionnement d'environ 1.2 V à l'entrée, un courant d'entrée maximal de 50 mA et une valeur d'application typique de 10 mA; le courant de sortie maximal est d'environ 1A, il peut donc directement piloter de petits relais et la chute de tension de saturation de sortie est inférieure à 0.4 V.Il peut être utilisé pour la transmission de signaux de fréquence inférieure et de signaux CC de dizaines de kHz. Il existe des exigences de polarité pour la tension / le courant d'entrée. Lorsqu'un chemin de courant direct est formé, les deux broches du côté sortie présentent un état de chemin. Lorsque le courant direct est inférieur à une certaine valeur ou supporte une certaine tension inverse, les deux broches du côté sortie sont dans un état ouvert.
Méthodes de mesure:
L'engrenage de diode de compteur numérique, la chute de tension avant du côté d'entrée de mesure est de 1.2 V et l'inverse est infini. Les chutes de tension positives et négatives ou les valeurs de résistance du côté sortie sont toutes proches de l'infini.
Le fichier de résistance x10k du compteur à pointeur, a mesuré ses 1ère et 2ème broches, il y a une différence évidente de résistance positive et négative, la résistance directe est d'environ des dizaines de kΩ, la résistance inverse est infinie; les broches 3 et 4 ont une résistance avant et arrière infinie.
Méthode de mesure à deux mètres. Utilisez le fichier de résistance x10k du multimètre analogique (qui peut fournir une sortie de courant de 15 V ou 9 V, des dizaines de μA), connectez les broches 1 et 2 dans le sens positif (stylo noir avec 1 broche) et utilisez le fichier de résistance d'un autre mètre pour mesure x1k 3 La valeur de résistance de la broche 4, lorsque la broche 1 et la broche 2 sont connectées, la valeur de résistance entre les broches 3 et 4 sera d'environ 20 kΩ. Si les broches 1 et 2 sont déconnectées, la résistance entre les broches 3 et 4 sera infinie.
Une alimentation CC peut être connectée en série pour limiter le courant d'entrée à moins de 10 mA. Lorsque le circuit d'entrée est activé, la résistance des broches 3 et 4 est dans l'état de chemin, et lorsque le circuit d'entrée est ouvert, la valeur de résistance des broches 3 et 4 est infinie.
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