光电隔离器是隔离器的一种,它是把发光器件与光敏接受器件集成在一起,或用一根光导纤维把两部分连接起来的器件。通常发光器件为发光二极管(LED),光接受器件为光敏晶体管等。加在发光器件上的电信号为耦合器的输入信号,接受器件输出的信号为隔离器的输出信号。当有输入信号加在光电隔离器的输入端时,发光器件发光,光敏管受光照射产生光电流,使输出端产生相应的电信号,于是实现了光电的传输和转换。其主要特点是以光为媒介实现电信号的传输,而且器件的输入和输出之间在电气上完全是绝缘的。
常见光电隔离电路图(一)
停电报警器
其电气原理图如图4所示。本装置利用的光电隔离器的型号为4N25。该电路主要由两部分组成。即交流电检测部分和音频振荡器部分组成。平时,市电经D1整流,C1滤波,得到约300V的直流电压,此直流电一路经R1使有电指示灯发光,另一路经R2送入4N25的输入端,使发光二极管发光,被光敏三极管接收而导通,集电极输出低电平,使T1、T2构成的音频振荡器和LED2均不工作。当电网突然停电,C1两端的电压消失,有电指示灯LED1熄灭,4N25的发光二极管也熄灭,使其光敏三极管截止,T1导通,音频振荡器起振,扬声器发出报警声,同时停电指示灯也闪闪发光,直到断开开关K或电网再来电为止。
常见光电隔离电路图(二)
数字传输隔离器
其电气原理如图5所示。此装置采用的光电隔离器为VICT22型。它可以在两个数字电路之间提供完全的电气隔离。低至+4V的输入信号也能使输出状态改变,且电路能够承受高达+100V的输入峰值电压而不击穿,T1、T2组成电流稳定器,把通过光电隔离器输入端回路的电流限制在7mA。稳压二极管D2提供基准参考电压,限定通过R2的电流。当输入信号点亮光电耦合器的发光二极管时,输出就改变状态。
常见光电隔离电路图(三)
计算机外部设备互连
电路电气原理如图6所示。为了防止强电干扰及其它干扰信号通过I/O控制电路进入计算机,通常的办法是先采用滤波吸收,抑制干扰信号的产生,然后采用光电隔离,使计算机与强电部件不共地,阻断干扰信号的传导。当计算机输出的信号为高电平时,经非门74LS04反相后,加到光电耦合器G中,发光二极管正端的电平为低电平,因此发光二极管不导通,没有光发出,这时三极管截止,输出信号几乎等于加在光敏三极管上的电源电压。当控制信号为低电平时,发光二极管导通并发光,光敏三极管导通,于是输出端的电平几乎等于零。同样的道理,可将光电隔离器用于信息的输入电路中。
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