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3500VTIL300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，其工作电流电

3、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：Ip1=K1 IfK1 IfK IIp1Ip2其中 、 表明 ， 随I 可称为光耦合函数。由于D1,D22ff的变化，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) Ip2K2 IfK= Ip1K1 If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） ViIp1 R1U2是一个电压跟随器，输出电压V0等于输入段电压：

4、ViIp2 R2 （3） V0IP2R2R=K2于是电路的增益可由ViIP1R1R1由于Vi的电压是由R3、R4、R5分压后输入U1同向端，所以： Ip2=K2 IfR5Vi=E (5) R3+R5R2R5V=KE0于是：R1R3+R5可以看出输出V0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

5、送于单片机检测和处理，每一交流高电压对应一值,每一RR5V0=KE2值对应一输出电压V0。由式整个电路输出电压与输入R1R3+R5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） HCNR200/201H 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：0.01K3(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 MHz8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