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常见光耦故障及解决方案

科技绿洲 来源:网络整理 作者:网络整理 2025-01-14 16:08 次阅读

光耦,全称光电耦合器,是一种对电路上的输入、输出进行隔离的电子元器件。光耦里面一般将一个红外发光二极管和光敏接收管封装在一起,而且具有抗干扰能力强、输出和输入之间绝缘、单向传输信号等优点,因此广泛应用于电子设备中。然而,光耦在使用过程中也可能会出现一些故障。以下是对常见光耦故障及其解决方案的介绍:

常见光耦故障

  1. 信号传输异常
    • 光电耦合器可能因为损坏或者线路接触不良等原因无法传输信号,导致仪器或设备失去监测或控制能力。
    • 光电耦合器反应不稳定,无法准确地传输输入信号,出现跳数、漏数等问题。
  2. 光耦失效
    • 金线绑定不良引起光耦引脚开路,如光耦内部焊线金球与芯片电极之间虚焊,焊球整体从芯片电极脱离。
    • 封装时银胶过多引起短路,如光耦输出端晶片上黑色阴影(银胶)高度过高,从底下框架一直延伸到晶片顶部,导致在没有光照的情况下,晶片的上下层已经导通。
    • 金线坍塌短路,如光耦输出端在完成金线绑定工序后,周转过程中被其他异物压倒,或者封装注塑工序中光耦的上层框架出现晃动压倒金线。
    • 光耦生产过程漏工序导致其参数电流传输比CTR偏小。
    • 过电压击穿造成光耦引脚短路,如距离强电零火线过近,地线出现浪涌导致光耦的LED被反向击穿。
    • 过电流短路或开路,如器件的VB、VCC外管脚相邻且间距较小,用户在使用过程中检测时容易用万用表表笔等导体将VB、VCC接,从而引起VCC电源直接加至输出三极管的-E结,导致器件烧毁失效。
    • 胶与芯片之间产生相对位移,产生剪切力导致键合点拉脱,或将芯片上键合点附件的导带拉断。
    • 输出级芯片与基座之间粘接不良导致开路,如输出级芯片与基座间粘接浆料较少,芯片与基座粘接面存在贯穿裂缝。

解决方案

  1. 针对信号传输异常的解决方案
    • 如果光电耦合器损坏或寿命到期,需要更换新的光电耦合器,选择性能更好、质量更稳定的产品
    • 经常使用的光电耦合器可能因为灰尘、脏污等原因导致表面光线不足,应定期清洗光电耦合器的探头,确保其表面光线充足。
    • 检查线路接触是否良好、是否有松动等情况,及时修复,确保信号传输正常。
    • 检查信号源是否正常,有时候信号源出现问题也会导致光电耦合器无法正常工作。
  2. 针对光耦失效的解决方案
    • 对于金线绑定不良、封装时银胶过多、金线坍塌等制造过程中的问题,需要加强对生产过程的控制,提高产品质量。
    • 在设计电路时,应确保光耦的输入和输出电流、电压不超过其额定值,使用合适的限流电阻、稳压电路或电压保护电路等。
    • 在安装和使用过程中,避免对光耦施加过大的机械应力,选择具有宽温度范围、抗腐蚀性能好的光耦产品。
    • 对于可能受到化学腐蚀的环境,采取适当的防护措施,如使用密封外壳、添加防腐剂等。

综上所述,光耦的常见故障包括信号传输异常和光耦失效等,需要通过更换新的光电耦合器、定期清洗探头、检查线路接触和信号源等措施进行解决。同时,也需要加强对生产过程的控制、合理设计电路以及采取适当的防护措施来预防光耦失效的发生。

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