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。这就完成了电一光一电的转换， 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

2、输信息中作为终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 :fcSDKNC主要技术指标如下：1.2.fcSDANC3.带宽200Kz 传输增益稳定度为 ± 0.05%厂C 峰值隔离电压为 3500VLEDP0A1PDA?图 1.TIL300TIL300是一个由红外光 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

3、光通量 成线性比例。电容C防止电路产生震荡。TIL300内部DO是发光二极管，其工作电流电 If可选为10mAD1,D2为光敏二极管，他们受DO的激发分别产生电流Ip1和Ip2， 其大小与If有关：Ipi = 2fIp2=3f其中Klf、K2f表明Ip1 ,Ip2随If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 故可设：D0封装在一起，因此，它们的光耦合函数变化规律一致，K =Jp2 = Z(1)I p1K1f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

4、 等，满足：Vi?lp1 沢(2)U2是一个电压跟随器，输出电压 V0等于输入段电压：Vi?"(3)于是电路的增益可由V0. - Lp2_ 2 = k Bl Vi " 一P1R1由于V的电压是由R3、R4、R5分压后输入 U1同向端，所以:R2R5于是：0 =R1 R3 + R5(6)可以看出输出Vo与E是线性关系。R5Vi = E gR 3 + R5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

5、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 E值 ，每一E值对应一输出电压V0o由式 Vo二KE R2 R5整个电路输出电压与输入一一R R3 + R5 一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 DO, 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

6、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(lpd2 / Ipd1)传递增益HCNR200:(10± 15) %HCNR201:(100± 5) 耐压：交流800V;直流1000V增益温度系数：-65ppm /°C带宽:>1 MHz8 引脚 DIP 和贴片两种封装形式HCNR200/20适用的主要范围包括：低成本模拟信号隔离；通信： M odem,PBX工业过程控制热电耦隔离 ： 4-20mA 电流隔离HCNR200/20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