光耦合器的构成原理与检测

光耦合器又称光电耦合器或光耦,它属于较新型的电子产品,已经广泛应用在彩色电视机、彩色显示器、计算机、音视频设备等电子产品中。

一、光耦合器的构成和原理

常见的光耦合器有4 脚直插和6 脚两种,它们的典型实物外形和电路符号如下图所示。

光耦合器多由一只发光二极管和一只光敏三极管构成。当发光二极管流过导通电流后开始发光,光敏三极管受到光照后导通,这样通过控制发光二极管导通电流的大小,改变其发光的强弱就可以控制光敏三极管的导通程度,所以它属于一种具有隔离传输性能的器件。

二、光耦合器的检测

1.引脚的检测

用数字型万用表的二极管挡或指针型万用表的电阻挡测量,就可以判断出光耦合器的引脚,如下图所示。

由于发光二极管具有二极管的单向导通特性,所以测量时只要发现两个引脚具有单向导通特性,就说明这一侧是发光二极管,另一侧为光敏三极管的引脚。用万用表的二极管挡测得发光二极管的正向导通压降值为1.055V,如上图(a)所示;调换表笔测它的反向压降,以及光敏三极管 c、e 极间的正、反向导通压降值都为无穷大(显示溢出值1),如上图(b)所示。若发光二极管的正向导通压降大,说明其导通电阻大或开路;若发光二极管的反向导通压降或光敏三极管的 c、e 极导通压降小,说明发光二极管或光敏三极管漏电。

提示:上述数据由 4 脚的光耦合器 PC123 上测得,不同型号的光耦合器的数值有所差异。若采用指针型万用表的“R×1k”挡测量时,发光二极管的正向电阻阻值为20kΩ左右,它的反向电阻阻值及光敏三极管的正、反向电阻阻值均为无穷大。

2.光电效应的检测

检测光耦合器的光电效应时,需要采用两块指针型万用表或指针型万用表、数字型万用表各一块,测试方法如下图所示。

将数字万用表置于二极管挡,表笔接在光敏三极管的c、e 极上,再将指针万用表置于“R×1”挡,黑表笔接发光二极管的正极、红表笔接发光二极管的负极,此时数字万用表显示屏显示的导通压降值为0.093V,表笔不动,将指针万用表置于“R×10”挡后,导通压降值增大为0.174V。这说明,增大指针万用表的挡位,使流过发光二极管的电流减小后,光敏三极管的导通程度可以减弱,也就可以说明被测试的光耦合器 PC123 的光电效应正常。

提示:在使用“R×1”、“R×10”挡为发光二极管提供电流时,光敏三极管的导通程度与万用表内的电池容量成正比,也就是说若指针型万用表的电池容量下降,则会导致数字型万用表测量的数值增大。

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