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光电耦合器是以光为媒介，用来传输电信号的器件。通常是把发光器与受光器(光电半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光照之后就产生光电流，从输出端引出，从而实现了电—光—电的转换。 由于光电耦合器具有抗干扰能力强、使用寿命长、传输效率高等特点，广泛用于电气隔离、电平转换、级间耦合、开关电路、脉冲放大、固态继电器、仪器仪表和微型计算机接口电路中。 结构及其工作过程光电耦合器是由一只发光二极管和一只受光控制的光敏晶体管(常见为光敏三极管)组成的，常见的光电耦合器外形有管式、双列直插式等，与集成电路相似，应用较多的是双列直插式。其内部电路结构和电气图形符号如图11-9所示。 图11-9 光电耦合器的外形、内部电路结构与电气图形符号 光电耦合器的工作过程如下：光敏三极管的导通与截止，是由发光二极管所加正向电压控制的。当发光二极管加上正向电压时，发光二极管因有电流通过而发光，使光敏三极管内阻减少而导通;反之，当发光二极管不加正向电压或所加正向电压很小时，发光二极管中无电流通过或通过电流很小，发光强度减弱，光敏三极管的内阻增大而截止。 光电耦合器的种类很多，主要有通用型(又分有基极引线、无基极引线两种)、达林顿型、施密特型、高速型、光纤型、光敏晶闸管型(又分单向晶闸管、双向晶闸管)、光敏场效应管型等。 性能检测(1)静态检测 由于光电耦合器中的发射管与接收管是互相独立的，因此可用万用表单独检测这两部分的好坏。检测可分三步进行。 第一步：利用 R × 100(或 R × 1k)挡测量光发射二极管的正、反向电阻，检测其单向导电性。发光二极管具有一般二极管的单向导电的特性，即正向电阻小，反向电阻大。通常正向电阻为几百欧，反向电阻为几千欧或几十千欧。如果检测结果正、反向电阻非常接近，表明发光二极管性能欠佳或已损坏。检测时，要注意只能使用万用表的 R × 10、R × 100 或 R × 1k 挡，不能使用 R × 10k 挡，因为发光二极管工作电压一般在 1.5～2.3V，万用表 R × 10k 挡电池电压为 9～15V，会导致发光二极管击穿。 第二步：检测光接收管的集电结与发射结的正、反向电阻。将万用表量程开关拨在 10 × 1k 挡，黑表笔接 c 极，红表笔接 e 极，指针应微动;对调两表笔再测，指针应不动。也就是说，无论正、反向测量其阻值均应为无穷大，否则光敏三极管损坏。 第三步：用R × 10k 挡检测光发射管与光接收管之间的绝缘电阻。用万用表的R × 10k 挡检测其初、次级之间的绝缘电阻值，应测量两次(即两表笔对调一次)。光电隔离器初、次级绝缘电阻应为∞。上述发光二极管或光敏三极管只要有一个损坏，或者它们之间绝缘不良，则该只光电耦合器不能正常使用。 (2)性能测量 检测电路如图11-10所示，光电耦合器的发光二极管两输入端接入两节 1.5V 的电池，二极管正端接电池正极，负端接电池负极，R 为限流电阻。用万用表R × 1 挡测光敏三极管正向电阻值，应为10～30Ω ，反向电阻值为∞，说明光电耦合器性能良好。若所测数值远离上述值，则表明耦合器性能欠佳或损坏。 图11-10 性能检测 运用上述方法检测不同型号的光电耦合器时因其引脚不同，发光二极管工作电压的接法也应有所不同。所以在检测时，应先根据其内部电路找出其输入与输出端的引脚，然后根据其发光二极管工作电压并串入相应的限流电阻R后，再测光敏三极管c、e极之间的正、反向电阻。 |
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