光電耦合器(opticalcoupler，英文縮寫為OC)亦稱光電隔離器或光耦合器,，簡稱光耦,。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導(dǎo)體管)封裝在同一管殼內(nèi),。
4N28是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的單通道光電晶體管耦合器。該系列包括4N25、4N26,、4N27和4N28。每個OPTOCOUPLER都由砷化鎵紅外LED和一個硅NPN光電晶體管組成,。在芯片中,，初級電路和次級電路是電氣隔離的。一對二極管和光電晶體管在那里提供初級和次級電路之間的光學(xué)觸發(fā)機(jī)制。
4N28引腳配置
4N28是六引腳IC,，可提供各種封裝,。基本上,，我們在芯片中僅使用四個引腳,，但最多可以使用五個引腳。二極管和光電晶體管的內(nèi)部連接描述如下,。
1,、4N28功能和規(guī)格
2、與通用邏輯系列的接口
3,、隔離測試電壓5000VRMS
4,、輸入輸出耦合電容<0.5pF
5、輸入輸出隔離電壓：500VRMS
6,、用于開啟的IRLED正向電壓：1.2V-1.5V(通常為1.3V,，1.5V是絕對最大正向電壓)
7、IR(ON)期間的IRLED正向電流：10mA-80mA(通常為10mA,，80mA是絕對最大正向電流)
8,、IRLED最大反向電壓：6V
9、IRLED最大反向電流：10uA
10,、光電晶體管的集電極和發(fā)射極之間的最大電壓：70V
11,、允許通過的最大電流TRANSISTORCOLLECTOR(IC)：100mA
12、當(dāng)前傳輸率(CTR)：10%
13,、典型上升時間：3us
14,、典型下降時間：3us
15、無需額外的電源即可使芯片工作,。
4N28光電耦合器IC有很多替代品,，例如4N26、4N27,、4N25,、4N33，MCT2E等,。在更換之前,，我們確實需要檢查電氣參數(shù)。更換時不帶電壓,，電流和頻率參數(shù)可能會導(dǎo)致電路永久損壞,。
4N28光電耦合器概述
當(dāng)您想將兩個電路電氣隔離但仍希望具有直接控制機(jī)制時，基本上使用微控制器,。假設(shè)您要使用控制器輸出來控制小型直流電動機(jī),。但是您不能將直流電動機(jī)直接連接到控制器,，因為它是敏感設(shè)備。因此,，為了隔離負(fù)載電路并保護(hù)微控制器免受電壓波動的影響,，我們可以使用4N28光電耦合器。
如何使用4N28光電耦合器
如引腳圖所示,，該芯片具有兩個組件,。它們是紅外二極管和光電晶體管。IRDIODE連接在端子1和2之間,。PHOTOTRANSISTOR連接在端子4,、5和6之間,。我們將芯片與其他幾個組件連接起來,，以構(gòu)成示例電路。
如以上電路所示,，芯片從微控制器獲取觸發(fā)脈沖,，它們充當(dāng)INPUT。在收集器上連接了一個MOTOR,，用作輸出,。
在INPUT，我們將從微控制器獲得+3.3V邏輯信號,。由于該引腳表示IRDIODE的正極,，因此它將通電。通電后,，IRDIODE將在內(nèi)部發(fā)射紅外線,。這些光線將落在PHOTOTRANSISTOR上以將其打開。當(dāng)晶體管導(dǎo)通時,，電流流過負(fù)載電路,，電動機(jī)兩端將出現(xiàn)電壓。因此,，當(dāng)微控制器在INPUT處向芯片提供HIGH邏輯時,，電動機(jī)就會旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)微控制器觸發(fā)器變?yōu)榈碗娖綍r,，IRDIODE輸入變?yōu)榈碗娖?。由于沒有電源，紅外二極管停止發(fā)射輻射,。一旦沒有輻射,，光敏電阻將關(guān)閉，晶體管將從低電阻狀態(tài)跳到高電阻狀態(tài),。高電阻下,，整個電源電壓會出現(xiàn)在晶體管兩端,，并且負(fù)載電路中的電流為零。因此,，電動機(jī)停止旋轉(zhuǎn),。因此，當(dāng)微控制器在輸入端向芯片提供LOW邏輯時,，電動機(jī)停止旋轉(zhuǎn),。
在該電路中，MOTO-PHOTOTRANSISTOR用作負(fù)載電路,，而MCROCONTROLLER-IRDIODE則用作觸發(fā)電路,。您會看到電動機(jī)從+12V電池電源而不是觸發(fā)電路汲取功率。而且,，此處的PHOTOTRANSISTOR側(cè)次級電路與IRDIODE初級電路完全隔離,。因此，我們達(dá)到了使用OPTOCOUPLER隔離兩個電路的目的,。
光電耦合器應(yīng)用領(lǐng)域
1.電路隔離
2.直流電機(jī)調(diào)速
3.照明系統(tǒng)
4.PWM應(yīng)用
5.交流電源檢測
6.磁簧繼電器驅(qū)動
7,，開關(guān)電源反饋
8，電話鈴聲檢測
9.邏輯接地隔離
10.邏輯耦合與高頻噪聲抑制