线性光耦隔离检测电压电路

1、线性光耦隔离检测电压电路耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（led），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电光电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终

2、端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。线性光耦的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。线性光耦til300 ：主要技术指标如下：1. 带宽200kz；2. 传输增益稳定度为0.05%/3. 峰值隔离电压为3500v til300是一个由红外光led照射分叉配置的隔离反馈光二极管和一个输出光二极管组成。该器件采用特殊制造技术来补偿led时间和温度特性的非线性，使输出信号与发出的伺服光通量成线性比例。 图1.til300 电容c防止电路产生震荡。til300内部d0是发光二极管，其工作电

3、流电if可选为10ma。d1,d2为光敏二极管，他们受d0的激发分别产生电流ip1和ip2，其大小与if有关：其中 、 表明 ， 随 的变化，可称为光耦合函数。由于d1,d2用相同的工艺做成并与d0封装在一起，因此，它们的光耦合函数变化规律一致，故可设： (1) 实际上可以把k看做常数，k的值是til300的电器参数，典型值为1。参数取值范围为0.751.25.。 u1构成一个负反馈放大器，其同相输入端和反相输入端的电压应近似相等，满足： （2）u2是一个电压跟随器，输出电压v0等于输入段电压： （3）于是电路的增益可由 (4)由于的电压是由r3、r4、r5分压后输入u1同向端，所以： (5)

4、于是： (6)可以看出输出与e是线性关系。分析： 1、k的典型值为12、由于输入的可能是220v左右的交流电压，也可能是更低或更高的交流电压，因此会涉及到变压和整流电路，由于公司有220v交流电输出12v的变压整流电路模块，因此没有给出变压整流电路。3、本电路也适合直流高压电路，当e为直流高压时，就需调整r2、r1的值，在输出端可以得到适合单片机检测的电压。4、输出的v0可送于单片机检测和处理，每一交流高电压对应一值,每一值对应一输出电压v0。由式 整个电路输出电压与输入电流的比例关系可通过调节电阻 r1、r2、r3、r5来实现。由于按照线性光耦的技术说明，发射端和两个接受端都使用时能在一定范

5、围有良好的线性度，因此，本电路将线性光耦的d0，d1，d2端都配置了相关电路。其他线性光耦芯片介绍：（1） hcnr200/201 h c nr 2 0 0/201是美国a g i l e n t 公司推出的一种性价比较高的模拟线性光耦隔离器，具有低成本、高线性度、高稳定度、频带宽、设计灵活的优点，可以工作在单极双极、直流交流、同相反相等条件下，通过外接不同的分立器件 ，可以实现多种光电隔离转换电路。其主要特性如下：非线性度：0.01 k3(ipd2ipd1)传递增益 hcnr200:(10015) hcnr201:(1005) 耐压:交流800v;直流1o00v 增益温度系数:-65ppm 带宽:i mhz 8引脚 dip和贴片两种封装形式 hcnr200/201适用的主要范围包括： 低成本模拟信号隔离； 通信:modem,pbx 工业过程控制 热电耦隔离: 4-20ma电流隔离hcnr200/201包括一只高性能的发光二极管（图中的led），两只极其相似的光电二极管（图中的pd1和pd2）。当led中流过电流if时。其发出的光会在pd1和p