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功分器、耦合器、电桥、双工器 原理与分析

功分器、耦合器、电桥、双工器 原理与分析
功分器、耦合器、电桥、双工器 原理与分析

功分器、耦合器、电桥、双工器原理与分析

本文主要介绍通信链路上的部分无源器件,介绍器件的外观、作用、种类、主要技术指标定义和范围等。

1功分器

1)功分器的作用:是将功率信号平均地分成几份,给不同的覆盖区使用。

2)种类:功分器一般有二功分、三功分和四功分3种。

功分器从结构上分一般分为:微带和腔体2种。腔体功分器内部是一条直径

由粗到细程多个阶梯递减的铜杆构成,从而实现阻抗的变换,二微带的则是

几条微带线和几个电阻组成,从而实现阻抗变换.

3)主要指标:包括分配损耗、插入损耗、隔离度、输入输出驻波比、功率容限、频率范围和带内平坦度。

以下对各项指标进行说明:

l 分配损耗:指的是信号功率经过理想功率分配后和原输入信号相比所减小的量。此值是理论值,比如二功分3dB,三功分是4.8dB,四功分是6dB。

(因功分器输出端阻抗不同,应使用端口阻抗匹配的网络分析仪能够测

得与理论值接近的分配损耗)

耦合器和三功分器图示

分配损耗的理论计算方法:如上图所示。比如有一个30dBm的信号,转换

成毫瓦是1000毫瓦,将此信号通过理想3功分器分成3份的话,每份功

率=1000÷3=333.33毫瓦,将333.33毫瓦转换成dBm=

10lg333.33=25.2dBm, 那么理想分配损耗=输入信号-输出功率=30-

25.2=4.8dB,同样可以算出2功分是3dB,4功分是6dB

l 插入损耗:指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量再减去分配损耗的实际值,(也有的地方指的是信号功率

通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量)。插入损

耗的取值范围一般腔体是:0.1dB以下;微带的则根据二、三、四功分

器不同而不同约为:0.4~0.2dB、0.5~0.3dB、0.7~0.4dB。

插损的计算方法:通过网络分析仪可以测出输入端A到输出端B、C、D

的损耗,假设3功分是5.3dB,那么,插损=实际损耗-理论分配损耗=

5.3dB-4.8dB=0.5dB.

微带功分器的插损略大于腔体功分器,一般为0.5dB左右,腔体的一般为

0.1dB左右。由于插损不能使用网络分析仪直接测出,所以一般都以整

个路径上的损耗来表示(即分配损耗+插损):3.5dB/5.5dB/6.5dB等

来表示二/三/四功分器的插损。

l 隔离度:指的是功分器输出各端口之间的隔离,通常也会根据二、三、四功分器不同而不同约为:18~22dB、19~23dB、20~25dB。

隔离度可通过网络分析仪测,直接测出各个输出端口之间的损耗,如上图淡蓝色曲线所示,BC间,及 CD间的损耗。

l 输入/输出驻波比:指的是输入/输出端口的匹配情况,由于腔体功分器的输出端口不是50欧姆,所有对于腔体功分器没有输出端口的驻波要求,输入端口要求则一般为:1.3~1.4 甚至有1.15的;微带功分器则每个端

口都有要求,一般范围为输入:1.2~1.3 输出:1.3~1.4。

l 功率容限:指的是可以在此功分器上长期(不损坏的)通过的最大工作功率容限,一般微带功分器为:30~70W平均功率,腔体的则为:100~500W

平均功率。

l 频率范围:一般标称都是写800~2200MHz,实际上要求的频段是:824-960MHz加上1710~2200MHz,中间频段不可用。有些功分器还存在800~

2000MHz和800~2500MHz频段

l 带内平坦度:指的是在整个可用频段内插损含分配损耗的最大值和最小值之间的差值,一般为:0.2~0.5dB。

2耦合器

1) 耦合器的作用是将信号不均匀地分成2分(称为主干端和耦合端,也有的

称为直通端和耦合端)

2)种类:耦合器型号较多如5 dB、10 dB、15 dB、20 dB、25 dB、30 dB等。

从结构上分一般分为:微带和腔体2种。腔体耦合器内部是2条金属杆,组成的一级耦合.

微带耦合器内部是2条微带线,组成的一个类似于多级耦合的网络.

3主要指标:耦合度、隔离度、方向性、插入损耗、输入输出驻波比、功率容限、频段范围、带内平坦度。

以下对各项指标进行说明:

l 耦合度:信号功率经过耦合器,从耦合端口输出的功率和输入信号功率直接的差值。(一般都是理论值如:6dB、10dB、30dB等)

耦合器和三功分器图示

耦合度的计算方法:如上图所示。是信号功率 C-A 的值比如输入信号A为30dBm 而耦合端输出信号C为24dBm 则耦合度=C-A=30-24=6dB,所以此耦合器为6dB耦合器。因为耦合度实际上没有这么理想,一般有个波动的范围,比如标称为6dB的耦合器,实际耦合度可能为:5.5~6.5之间波动。

l 隔离度:指的是输出端口和耦合端口之间的隔离;一般此指标仅用于衡量微带耦合器。并且根据耦合度的不同而不同:如:5-10dB为18~23dB,15dB为20~25dB,20dB(含以上)为:25~30dB;腔体耦合器的隔离度非常好所以没有此指标要求。

计算方法:如上图指的是图中的淡蓝色曲线上的损耗,使用网络分析仪将信号由B输入,测C处减小的量即为隔离度。

l 方向性:指的是输出端口和耦合端口之间的隔离度的值再减去耦合度的值所得的值,由于微带的方向性随着耦合度的增加逐渐减小最后30dB以上基本没有方向性,所以微带耦合器没有此指标要求,腔体耦合器的方向性一般为:1700~2200MHz时:17~19dB,824~960MHz时:18~22dB。

计算方法:方向性=隔离度-耦合度

例如6dB的隔离度是38dB,耦合度实测是6.5dB,则方向性=隔离度-耦合度=38-6.5=31.5dB。

l 插入损耗:指的是信号功率经过耦合器至输出端出来的信号功率减小的值再减去分配损耗的值所得的数值。一般插损对于微带耦合器则根据耦合

度不同而不同,一般为:10dB以下的:0.35~0.5dB,10dB以上的:

0.2~0.5dB。

计算方法:由于实际上耦合器的内导体是有损耗的,如上图所示以6dB耦合器为例,在实际测试中假设输入A是:30dBm,耦合度实测是:6.5dB,

输出端的理想值是28.349dBm(根据实测的输入信号,和耦合度可以计

算得出),再实测输出端的信号,假设是27.849dBm,那么插损=理论输

出功率-实测输出功率=28.349-27.849=0.5dB;

l 输入/输出驻波比:指的是输入/输出端口的匹配情况,各端口要求则一般为:1.2~1.4;

l 功率容限:指的是可以在此耦合器上长期(不损坏的)通过的最大工作功率容限,一般微带耦合器为:30~70W平均功率,腔体的则为:100~200W

平均功率。

l 频率范围:一般标称都是写800~2200MHz,实际上要求的频段是:824-960MHz加上1710~2200MHz,中间频段不可用。有些功分器还存在800~

2000MHz和800~2500MHz频段

l 带内平坦度:指的是在整个可用频段耦合度的最大值和最小值之间的差值,微带一般为:0.5~0.2dB。腔体:由于耦合度是一条曲线,所以没有

此要求。

耦合损耗:理想的耦合器输入信号为A,耦合一部分到B,则输出端口C必定就要有所减少。耦合器和功分器均为无源器件,在工作中不使用电源(即不消耗能源),没有功率补充,因为能量是守恒的,输入信号与多个输出信号之和相等(不计插入损耗)。

计算方法是:首先将所以端口的“dBm”功率转换成“毫瓦”为单位表示,比如A输入端的功率原来是30dBm,转换成“毫瓦”是1000毫瓦,而耦合端的输出是25.5dBm(先假设用的是6dB耦合器,并且6dB耦合器实际耦合度是6.5dB),将

25.5dBm转换成毫瓦是:316.23毫瓦。再假设此耦合器没有其它损耗,那么剩下的功率应该是1000-316.23=683.77毫瓦,全部由输出端输出。将683.77毫瓦转换成“dBm”=28.349, 那么此耦合器的耦合损耗就等于输入端的功率(dBm)-输出端的功率(dBm)=30dBm-28.349dBm=1.651dB,这个值指的是耦合器没有额外损耗(器件损耗)的情况下的耦合损耗。

微带耦合器平坦度: 10dB以下一般为0.5dB,10~20dB一般为1.5dB,20~30一般为2.0dB

腔体耦合器的平坦度:由于腔体耦合器的耦合度是一条类似于抛物线的曲线,所以平坦度非常差.实际使用中表示起来比较困难可以参考下表:

3合路器和电桥

1)作用:合路器的主要作用是将几路信号合成起来.

双频合路器照片电桥照片

2)种类:合路器分为双频合路器和电桥合路器2种。双频合路器分为

GSM/CDMA两网合路器和GSM/DCS两网合路器。

3)工作机理说明:双频合路器的工作原理类似于双工器,但要求被合成的信号不在同一频段范围内,比如G网和C网,G网和D网,有C网和D网之间的合路均可以才用双工合路器,而且双频合路器具有插损低(有的只有零点几dB)隔离度大(大于70~90dB) 等特点。由于C网二次谐波落在D网内,因此,C 网和D网的隔离度比其他种类的小约10 dB。当被合路的信号在同一频段内是就只能采用电桥合路器了.电桥合路器有合路损耗,比如2合1有3dB的合路损耗,而且电桥合路器的隔离度远远低于双工合路器,一般只有20dB左右。

双工器

双工器是异频双工电台,中继台的主要配件,其作用是将发射和接收讯号相隔离,保证接收和发射都能同时正常工作.它是由两组不同频率的阻带滤波器组成,避免本机发射信号传输到接收机。一般双工器由六个阻带滤波器(陷波器)组成,各谐振于发射和接收频率。接收端滤波器谐振于发射频率,并防指发射功率串入接收机,发射端滤波器谐振于接收频率。有些双工器不标发射和接收端

而只标LOW和HIGH ,如某双工器LOW=450, HIGH=460, 表示LOW端可联接450兆接收机HIGH端联接460兆发射机,也可将LOW端联接450兆发射机,HIGH端联接460兆接收机,收发频率可颠倒使用,但是不能将发射频率460的机器接置双工器450兆一端以免损坏电台和双工器。

双工器选用:应根据电台发射接收频率定制双工器。400兆收发频率差10MHZ 双工器的工作带宽在+-250kHZ可保证隔离度90db左右,单频点工作隔离度可达120db..当使用频率超过双工器额定带宽时,收发隔离度将急剧下降发射驻波增大,接收电路因受发射部分影响灵敏度下降不能正常工作。业余无线中转台U段一般收发差5兆HZ 使用的双工器采用窄带设计,可保证隔离度不下降但工作带宽变窄为+-100KHZ. 实践证明使用双工器比用两颗天线收发效果要好。

耦合器与合路器作用正好相反。耦合器用于接收端,合路器用于发射端。耦合器将接收到的无线信号分为几路给不同的接收机,合路器则将几路从不同发射机过来的射频信号合为一路到天线发射。双工器接在天线下面,将发射和接收用一根天线来实现。

来自:

https://www.sodocs.net/doc/5d9377273.html,/starchine/blog/item/822d65883e3bc2bf0e24443c.html

耦合器[浏览次数:约119次]

?耦合器是在微波系统中,能够将一路微波功率按比例分配成几路的元件。耦合器的作用是将信号不均匀地分成几分(称为主干端和耦合端,也有的称为直通端和耦合端),主要包括: 定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。这些元器件一般都是线性多端口互易网络, 因此可用微波网络理论进行分析。

目录

?耦合器的技术指标

?耦合器的种类

?耦合器的损耗计算

耦合器的技术指标

?耦合度:信号功率经过耦合器,从耦合端口输出的功率和输入信号功率直接的差值。

隔离度:指的是输出端口和耦合端口之间的隔离;一般此指标仅用于衡量微带耦合器。并且根据耦合度的不同而不同:如:5-10dB为18~23dB,15dB为20~25dB,20dB(含以上)为:25~30dB;腔体耦合器的隔离度非常好所以没有此指标要求。

方向性:指的是输出端口和耦合端口之间的隔离度的值再减去耦合度的值所得的值,由于微带的方向性随着耦合度的增加逐渐减小最后30dB 以上基本没有方向性,所以微带耦合器没有此指标要求,腔体耦合器的方向性一般为:1700~2200MHz时:17~19dB,824~960MHz时:

18~22dB。

计算方法:方向性=隔离度-耦合度

插入损耗:指的是信号功率经过耦合器至输出端出来的信号功率减小的值再减去分配损耗的值所得的数值。一般插损对于微带耦合器则根据耦合度不同而不同,一般为:10dB以下的:0.35~0.5dB,10dB以上的:

0.2~0.5dB。

输入/输出驻波比:指的是输入/输出端口的匹配情况,各端口要求则一般为:1.2~1.4;

功率容限:指的是可以在此耦合器上长期(不损坏的)通过的最大工作功率容限,一般微带耦合器为:30~70W平均功率,腔体的则为:100~200W平均功率。

频率范围:一般标称都是写800~2200MHz,实际上要求的频段是:824-960MHz加上1710~2200MHz,中间频段不可用。

带内平坦度:指的是在整个可用频段耦合度的最大值和最小值之间的差值,微带一般为:0.5~0.2dB。腔体:由于耦合度是一条曲线,所以

没有此要求

耦合器的种类

?耦合器-定向耦合器

定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件, 它是由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的。

耦合器-波导双孔定向耦合器

波导双孔定向耦合器是最简单的波导定向耦合器, 主、副波导通过其公共窄壁上两个相距d=(2n+1)λg0/4 的小孔实现耦合其中,λg0是中心频率所对应的波导波长, n为正整数, 一般取n=0。

耦合器-双分支定向耦合器

双分支定向耦合器由主线、副线和两条分支线组成, 其中分支线的长度和间距均为中心波长的1/4。设主线入口线“①”的特性阻抗为, 主线

出口线“②”的特性阻抗为(k为阻抗变换比), 副线隔离端“④”的特性阻抗

为, 副线耦合端“③”的特性阻抗为, 平行连接线的特性阻抗为Z0p, 两个

分支线特性阻抗分别为和。

耦合器-平行耦合微带定向耦合器

平行耦合微带定向耦合器是一种反向定向耦合器, 其耦合输出端与主输入端在同一侧面, 端口“①”为输入口, 端口“②”为直通口, 端口“③”

为耦合口, 端口“④”为隔离口。

耦合器-隔离器

隔离器也叫反向器,电磁波正向通过它时几乎无衰减,反向通过时衰减很大。常用的隔离器有谐振式和场移式两种。

耦合器-光电耦合器

光电耦合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电-光和光-电的转换器件。

耦合器的损耗计算

耦合损耗:理想的耦合器输入信号为A,耦合一部分到B,则输出端口C必定就要有所减少。耦合器和功分器均为无源器件,在工作中不

使用电源(即不消耗能源),没有功率补充,因为能量是守恒的,输入

信号与多个输出信号之和相等(不计插入损耗)。

计算方法是:首先将所以端口的“dBm”功率转换成“毫瓦”为单位表示,比如A输入端的功率原来是30dBm,转换成“毫瓦”是1000毫瓦,而耦合端的输出是25.5dBm(先假设用的是6dB耦合器,并且6dB耦合器实际耦合度是6.5dB),将25.5dBm转换成毫瓦是:316.23毫瓦。

再假设此耦合器没有其它损耗,那么剩下的功率应该是1000-

316.23=683.77毫瓦,全部由输出端输出。将683.77毫瓦转换成

“dBm”=28.349, 那么此耦合器的耦合损耗就等于输入端的功率

(dBm)-输出端的功率(dBm)=30dBm-28.349dBm=1.651dB,这个值指的是耦合器没有额外损耗(器件损耗)的情况下的耦合损耗。

微带耦合器平坦度: 10dB以下一般为0.5dB,10~20dB一般为

1.5dB,20~30一般为

2.0dB

腔体耦合器的平坦度:由于腔体耦合器的耦合度是一条类似于抛物线的曲线,所以平坦度非常差.

馈线转换头--整理别人发的资料

转换头(转接器)

我们常用的1/2馈线头即为N型J头,又称N-J头

而室分中常用的7/8头为DIN-NJ头,即接馈线端为DIN大小、输出端为NJ头的馈线头

应该是1/2"DIN型公头,分开说的,前面说馈线端,后面N和DIN说头

DIN头是用来接基站的,耦合基站的时候用;

N头是室分的。

===

线:主要有普通电缆(8D,1/2”,1/2”超柔,7/8,7/16”,13/8”)和泄漏电缆(13/8”,5/4”),

8D,1/2”超柔,主要用作跳线,个别情况在建筑结构复杂区域过弯。

室内分布中一般使用1/2”和7/8”馈线进行信号传输,7/16基站上用的多,13/8偶尔会在

大型场所作为主干用。

泄漏电缆一般在隧道等用的多。

头:根据线径来,又分公母头,主要有J、K、N、D等,室内分布中还会用到SMA,就是基站和光纤设备上经常看到的小的黄颜色的那种。

■器件名◆器件型号●单位▲别名

连接器转接器 1/2-NJ型连接器

公头

连接器转接器 7/8-NJ型连接器

公头

连接器转接器 1/2-NK型连接器

母头

连接器转接器 7/8-NK型连接器

母头

连接器转接器 NJKW转接头

直角转接头/弯头

连接器转接器 N型J-J转接头

公转公

连接器转接器 N型K-K转接头

母转母

连接器转接器 NJ-DINJ型转接器

个 N公转DIN公

连接器转接器 NJ-DINK型转接器

个 N公转DIN母

负载 10W-NJ型负载

阻燃馈线 1/2馈线普通阻燃型

阻燃馈线 7/8馈线普通阻燃型

8D软馈线

8D馈线-N型连接器(公头)

1/2"馈线尺寸:1.27cm

7/8"馈线尺寸:2.2225cm

13/8"馈线尺寸:4.1275cm

(注:1"=1in=1inch=1英寸=2.54cm=0.0254m)

---

8D馈线接地用圆柱形N-50KK直通头进行馈线接地,即将8D馈线截断,馈线截断端线头分别制作N-J8C接头,中间用N-50KK直通头串接,再用喉箍把地线铜蕊线固定在直通头上;

a) 主机/分机、天线、耦合器、功分器接口为N-K座,馈线为N-J头;

b) 馈线接头与主机/分机、天线、耦合器连接口连接时,距离馈线接头必须保持50mm长的馈线为直出,方可转弯;

c) 馈线接头与主机/分机、天线、耦合器连接口连接时,必须连接可靠,接头进丝顺畅,不得野蛮死扭。

馈线转弯半径:7/8馈线大于120mm,1/2馈线大于70mm,8D馈线大于50mm;

J 公头

K 母头

天线的接头形式(N型公头/母头、7/16 DIN头)

液力耦合器的工作原理

液力耦合器的工作原理 (一)液力耦器的结构: 液力耦合器是一种液力传动装置,又称液力联轴器。液力耦合器其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三个部分。 泵轮和涡轮相对安装,统称为工作轮。在泵轮和涡轮上有径向排列的平直叶片,泵轮和涡轮互不接触。两者之间有一定的间隙(约 3mm 一 4mm ) ;泵轮与涡轮装合成一个整体后,其轴线断面一般为圆形,在其内腔中充满液压油。 (二)液力耦合器的安装方式: 液力耦合器的输入轴与电动机联在一起,随电动机的转动而转动,是液力耦合器的主动部分。涡轮和输出轴连接在一起,是液力耦合器的从动部分,与负载连在一起。 在安装时,液力耦合器安装在电动机与负载之间,通常由于负载较大,且与其它设备有联锁,采用将电机后移方案,在改造方案中需重新做电机的基础。 (三)液力耦合器的工作原理: 电动机运行时带动液力耦合器的壳体和泵轮一同转动,泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转,在离心力的作用下,液压油被甩向泵轮叶片外缘处,并在外缘处冲向涡轮叶片,使涡轮在受到液压油冲击力而旋转;冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动,返回到泵轮内缘,然后又被泵轮再次甩向外缘。液压油就这样从泵轮流向涡轮,又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。液力耦合器中的循环液压油,在从泵轮叶片内缘流向外缘的过程中,泵轮对其作功,其速度和动能逐渐增大;而在从涡轮叶片外缘流向内缘的过程中,液压油对涡轮作功,其速度和动能逐渐减小。液压油循环流动的产生,是泵轮和涡轮之间存在着转速差,使两轮叶片外缘处产生压力差。液力耦合器工作时,电动机的动能通过泵轮传给液压油,液压油在循环流动的过程中又将动能传给涡轮输出。液压油在循环流动的过程中,除受泵轮和涡轮之间的作用力之外,没有受到其他任何附加的外力。根据作用力与反作用力相等的原理,液压油作用在涡轮上的扭矩应等于泵轮作用在液压油上的扭矩,这就是液力耦合器的工作原理。 (四)、液力耦合器的调速方法: 液力耦合器在实际工作中的情形是:电动机驱动泵轮旋转,泵轮带动液压油进行旋转,涡轮即受到力矩的作用,在液压油量较小时,当其力矩不足于克服载的起步阻力矩,所以涡轮还不会随泵轮的转动而转动,增加液压油,作用在涡轮上的力矩随之增大,作用在涡轮上的力矩足以克服负载起步阻力而起步,其液压油传递的力矩与负载力矩相等时,转速随之稳定。负载的的力矩和转速成平方比,当随着液压油量的增加,输出力矩加大,涡轮的转速随之加大,达到调节转速的目的。 油液螺旋循环流动的流速 VT 保持恒定, VL 为泵轮和涡轮的相对线速度, VE 为泵轮出口速度, VR 为油液的合成速度。涡轮高速转动,即输出和输入的转速接近相同时小,而合成速度 VR 与泵轮出口速度之的夹角很大,这使液流对涡轮很小,这将使输出元件滑动,速度降低。当将油液量加大,相对速度 VL 和合成速度 VR 都很这就使液流对涡轮叶片的推力变得直到有足够的循环油液对涡轮产生足够的冲击力,输出转速变高。 (五)液力耦合器的转换效率: 液力耦合器调速原理表明,传动速度的改变,实质是机械功率调节的结果。因此液力耦合器输出转速的降低,实际是输出功率减小。在调速过程中,液力耦合器的原传动转速没有发生变化,假设负载转矩不变,原传动的机械功率也不变,那么输入与输出功率的差值功率那里去了呢,显然是被液力耦合器以热能形式损耗掉了。

固态去耦合器的工作原理及使用方法

固态去耦合器的工作原理及使用方法 说到固态去耦合器,可能很多人都丌是很清楚其具体用途。实际上,固态去耦合器常常用在管道的阴极保护上,一般是用来延长管道的使用寿命。在管道的具体使用中有可能会发生一些故障,或者是雷雨等恶劣天气会影响其使用寿命,这就要用到固态去耦合器。那么,大家对于固态去耦合器的工作原理、具体作用了解吗?还有,固态去耦合器是如何安装的呢?对于这些问题的解答,请看下文分解。 固态去耦合器的作用 固态去耦合器的主要作用是起保护作用,也就是对管道阴极迚行保护,减少电路故障,以延长其使用寿命。这是因为管道的阴极保护系统存在着一些弊端,也就是电磁干扰多,或者说是耦合的杂散电流变多了。这些杂散电流在日常使用中所造成的干扰大,在很大程度上影响了管道的使用寿命。这样,固态去耦合器就应运而生了,它丌断能够有效排除丌符合阴极保护的电流,减少故障概率以及对通讯的干扰;还能防止雷电、雷雨等恶劣天气对管道的损坏。另外,固态去耦合器也能减少一些对人体丌利的因素。 固态去耦合器的工作原理 固态去耦合器的主要工作原理是运用整流装置来释放多余丌需要的电流以及压制电压,在这里,所针

对的电流和电压都是由交直流干扰引起的。另外,固态去耦合器还采用了响应快速的压敏电阻型电涌保护器和火花间隙型电涌保护器来排除电磁干扰以及雷雨恶劣天气的影响,并在这两种功能间迚行智能切换。还有,固态去耦合器采用了先迚的固态技术,在行业内颇受欢迎。 固态去耦合器的安装 固态去耦合器有两种安装方式,也就是地表安装和支架安装。其中,地表安装是将固态去耦合器的一端连接在管道上,另一端则连在接地网上,在这里要注意接地网的电阻值大小。还有,支架安装,是将固态去耦合器安装在防爆箱结构中,这种安装方式下的固态去耦合器的使用寿命会较地表安装长一下。

光耦的作用及 工作原理

光耦的作用及工作原理 光耦合器(optical coupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光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。 光耦合器的主要优点是:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是70年代发展起来的新型器件,现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。 学习笔记:光耦的主要作用就是隔离作用,如信号隔离或光电的隔离。隔离能起到保护的作用,如一边是微处理器控制电路,另一边是高电压执行端,如市电启动的电机,电灯等等,就可以用光耦隔离开。当两个不同型号的光耦只有负载电流不同时,可以用大负载电流的光耦代替小负载电流的光耦。 以六脚光耦TLP641J为例,说明其原理。 一个光控晶闸管(photo-thyristor)耦合(couple to)一个砷化镓(gallium arsenide)红外发光二极管(diode)组成。左边1和2脚是发光二极管,当外加电压后,驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,以此来触发光控晶闸管。光控晶闸管的特点是门极区集成了一个光电二极管,触发信号源与主回路绝缘,它的关键是触发灵敏度要高。光控晶闸管控制极的触发电流由器件中光生载流子提。光控晶闸管阳极和阴极间加正压,门极区若用一定波长的光照射,

光电耦合器工作原理

光电耦合器工作原理 光电耦合器件简介 光电偶合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。光电耦合器分为很多种类,图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。 图一最常用的光电耦合器之内部结构图三极管接收型 4脚封装 图二光电耦合器之内部结构图三极管接收型 6脚封装

图三光电耦合器之内部结构图双发光二极管输入三极管接收型 4脚封装

图四光电耦合器之内部结构图可控硅接收型 6脚封装

图五光电耦合器之内部结构图双二极管接收型 6脚封装 光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰,使通道上的信号杂讯比大为提高,主要有以下几方面的原因: (1)光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰源的阻抗较大,通常为105~106Ω。据分压原理可知,即使干扰电压的幅度较大,但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小,只能形成很微弱的电流,由于没有足够的能量而不能使二极体发光,从而被抑制掉了。 (2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。 (3)光电耦合器可起到很好的安全保障作用,即使当外部设备出现故障,甚至输入信号线短接时,也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。 (4)光电耦合器的回应速度极快,其回应延迟时间只有10μs左右,适于对回应速度要求很高的场合。 光电隔离技术的应用 微机介面电路中的光电隔离 微机有多个输入埠,接收来自远处现场设备传来的状态信号,微机对这些信号处理后,输出各种控制信号去执行相应的操作。在现场环境较恶劣时,会存在较大的杂讯干扰,若这些干扰随输入信号一起进入微机系统,会使控制准确性降低,产生误动作。因而,可在微机的输入和输出端,用光耦作介面,对信号及杂讯进行隔离。典型的光电耦合电路如图6所示。该电路主要应用在

液力耦合器常见故障及维护

液力耦合器原理、常见故障及处理 一、常见故障及处理 油泵不上油或油压太低或油压不稳定原因1.油泵损坏2.油泵调压阀失灵或调整不好3.油泵吸油管路不严,有空气进入4.吸油器堵塞5.油位太低,吸6.油压表损坏7.油管路堵塞处理1.修复或更换油泵2.重新调整或更换油泵调压阀使压力正常3.拧紧各螺栓使其密封4.清洗吸油口过滤5.加油至规定油位6.更换压力表7.清洗油管路2.油温过高原因1.冷却器堵塞或冷却水量不足2.风机负荷发生变动使偶合器过负荷处理1.清洗冷却器,加大冷却水量2.检查负荷情况,防止过负荷3.勺管虽能移动但不能正常调速原因无工作油进入处理1.修复或更换油泵2.重新调整或更换油泵调压阀使压力正常3.拧紧各螺栓使其密封4.清洗吸油口过滤器5.加油至规定油位6.更换压力表7.清洗油管路4.箱体振动原因1.安装精度过低2.基础刚性不足3.联轴节胶件损坏4.地脚螺栓松动处理1.重新安装校正2.加固或重新做基础3.更换橡胶件4.拧紧地脚螺丝 二、原理及故障排除: 1、原理: 液力偶合器工作原理液力偶合器相当于离心泵和涡轮机的组合,当电机通过液力偶合器输入轴驱动泵轮时,泵轮如一台离心泵,使工作腔中的工作油沿泵轮叶片流道向外缘流动,液流流出后,穿过泵轮和涡轮间的间隙,冲击涡轮叶片以驱动涡轮,使其象涡轮机一样把液

体动能转变为输出的机械能;然后,液体又经涡轮内缘流道回泵轮,开始下一次的循环,从而把电机的能量柔性地传递给工作机。二、液力偶合器的调速原理液力偶合器在转动时,工作油由供油泵从液力偶合器油箱吸油排出,经冷却器冷却后送至勺管壳体中的进油室,并经泵轮入油口进入工作腔。同时,工作腔中的油液从泵轮泄油孔泻入外壳,形成一个旋转油环,这样,就可通过液力偶合器的调速装置操纵勺管径向伸缩,任意改变外壳里油环的厚度,即改变工作腔中的油量,实现对输出转速的无级调节,勺管排出的油则通过排油器回到油箱。 2、故障现象及处理: (1)过热 1)、冷却器冷却水量不足,加大水量; 2)、箱体存油过多或少调节油量规定值; 3)、油泵滤芯堵塞清洗滤芯; 4)、转子泵损坏打不出油,换内外转子; 5)、安全阀溢流过多; 6)、弹簧太松上紧弹簧; 7)、密封损坏泄油换密封件; 8)、油路堵塞,清除。 (2)输出轴不转 1)、安全阀压力值太低,上紧弹簧; 2)、油路堵塞,清除;

液力耦合器原理word版

液力耦合器的模型与工作原理 液力耦合器是一种利用液体介质传递转速的机械设备,其主动输入轴端与原传动机相联结,从动输出轴端与负载轴端联结,通过调节液体介质的压力,使输出轴的转速得以改变。理想状态下,当压力趋于无穷大时,输出转速与输入转速相等,相当于钢性联轴器。当压力减小时,输出转速相应降低,连续改变介质压力,输出转速可以得到低于输入转速的无级调节。液力耦合器的功控调速原理与效率 根据液力耦合器的上述特点,可以等效为图1所示的模型 功率控制调速原理表明,传动速度的改变,实质是机械功率调节的结果。因此液力耦合器输出转速的降低,实际是输出功率减小。在调速过程中,液力耦合器的原传动转速没有发生变化,假设负载转矩不变,原传动的机械功率也不变,那么输入与输出功率的差值功率那里去了呢,显然是被液力耦合器以热能形式损耗掉了。因此,我们不能简单地认为液力偶合器调速是"丢转",而实际是丢功率。设原传动功率为PM1,输出功率为PM2,损耗功率则为 液力偶合器是一种耗能型的机械调速装置,调速越深(转速越低)损耗越大,特别是恒转矩负载,由于原传动输入功率不变,损耗功率将转速损失成比例增大。对于风机泵类负载,由于负载转矩按转速平方率变化,原传动输入功率则按转速的平方率降低,损耗功率相对小一些,但输出功率是按转速的立方率减小,调速效率仍然很低。液力耦合器的调速效率曲线如图2所示,平均效率在50%左右。 1 / 1

斩波内馈与变频调速的对比 斩波内馈与串级调速的对比 电磁滑差离合器的功控调速原理与效率 液力耦合器的模型与工作原理 斩波内馈调速与其它交流调速的技术性能对比 (注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。请预览后才下载,期待您的好评与关注!)

光电耦合器件简介

光电耦合器件简介 光电偶合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。光电耦合器分为很多种类,图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。 当电信号送入光电耦合器的输入端时,发光二极体通过电流而发光,光敏元件受到光照后产生电流,CE导通;当输入端无信号,发光二极体不亮,光敏三极管截止,CE不通。对于数位量,当输入为低电平“0”时,光敏三极管截止,输出为高电平“1”;当输入为高电平“1”时,光敏三极管饱和导通,输出为低电平“ 0”。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。这种光耦合器性能较好,价格便宜,因而应用广泛。 图一最常用的光电耦合器之部结构图三极管接收型 4脚封装

图二光电耦合器之部结构图三极管接收型 6脚封装 图三光电耦合器之部结构图双发光二极管输入三极管接收型 4脚封装

图四光电耦合器之部结构图可控硅接收型 6脚封装 图五光电耦合器之部结构图双二极管接收型 6脚封装 光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰,使通道上的信号杂讯比大为提高,主要有以下几方面的原因:

(1)光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰源的阻抗较大,通常为105~106Ω。据分压原理可知,即使干扰电压的幅度较大,但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小,只能形成很微弱的电流,由于没有足够的能量而不能使二极体发光,从而被抑制掉了。 (2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。 (3)光电耦合器可起到很好的安全保障作用,即使当外部设备出现故障,甚至输入信号线短接时,也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。 (4)光电耦合器的回应速度极快,其回应延迟时间只有10μs左右,适于对回应速度要求很高的场合。 光电隔离技术的应用 微机介面电路中的光电隔离 微机有多个输入埠,接收来自远处现场设备传来的状态信号,微机对这些信号处理后,输出各种控制信号去执行相应的操作。在现场环境较恶劣时,会存在较大的杂讯干扰,若这些干扰随输入信号一起进入微机系统,会使控制准确性降低,产生误动作。因而,可在微机的输入和输出端,用光耦作介面,对信号及杂讯进行隔离。典型的光电耦合电路如图6所示。该电路主要应用在“A/D转换器”的数位信号输出,及由CPU发出的对前向通道的控制信号与类比电路的介面处,从而实现在不同系统间信号通路相联的同时,在电气通路上相互隔离,并在此基础上实现将类比电路和数位电路相互隔离,起到抑制交叉串扰的作用。 图六光电耦合器接线原理 对于线性类比电路通道,要求光电耦合器必须具有能够进行线性变换和传输的特性,或选择对管,采用互补电路以提高线性度,或用V/F变换后再用数位光耦进行隔离。 功率驱动电路中的光电隔离 在微机控制系统中,大量应用的是开关量的控制,这些开关量一般经过微机的I/O输出,而I/O的驱动能力有限,一般不足以驱动一些点磁执行器件,需加接驱动介面电路,为避免微机受到干扰,须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路,电压较高,电流较大,不易与微机直接相连,可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电路进行隔离。电路实例如图7所示。

光耦的工作原理

光耦的工作原理 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。 光耦的优点 光耦合器的主要优点是:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件,现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。 光耦的种类 光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。 非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。 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。常用的线性光耦是PC817A—C系列。 开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦,有可能使振荡波形变坏,严重时出现寄生振荡,使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电,彩显,VCD,DCD等等,将在图像画面上产生干扰。同时电源带负载能力下降。在彩电,显示器等开关电源维修中如果光耦损坏,一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。常用的4N2 5 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的,因为这4种光耦均属于非线性光耦。 光耦的作用

(完整word版)光耦原理介绍

光电耦合器 TLP521是可控制的光电藕合器件,光电耦合器广泛作用在电脑终端机,可控硅系统设备, 测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等 电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减 化电路设计。 东芝TLP521-1,-2和-4组成的砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管。 该TLP521-2提供了两个孤立的光耦8引脚塑料封装,而TLP521-4提供了4个孤立的光 耦中16引脚塑料DIP封装 集电极-发射极电压: 55V(最小值)经常转移的比例: 50 %(最小)隔离电压: 2500 Vrms (最小) 图1 TLP521 TLP521-2 TLP521-4 光藕内部结构图及引脚图 图2 TLP521-2 光电耦合器引脚排列图 Characteristic 参数 Symbol 符号 Rating 数值Unit 单位 TLP521?1 TLP521?2 TLP521?4 LED Forward current 正向电流IF 70 50 mA Forward current derating 正向电流减率ΔIF/℃?0.93(Ta≥50℃)?0.5(Ta≥25℃)mA/℃Pulse forward current 瞬间正向脉冲电流IFP 1 (100μ pulse, 100pps) A Reverse voltage 反向电压VR 5 V Junction temperature 结温Tj 125 ℃ 接 收 侧 Collector?emitter voltage 集电极发射 极电压 VCEO 55 V Emitter?collector voltage 发射极集电VECO 7 V

光耦反馈常见几种连接方式及其工作原理

光耦反馈常见几种连接方式及其工作原理 来源:互联网?作者:佚名? 2017-11-07 14:12 ? 23793次阅读 在一般的隔离电源中,光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。但对于光 耦反馈的各种连接方式及其区别,目前尚未见到比较深入的研究。而且在很 多场合下,由于对光耦的工作原理理解不够深入,光耦接法混乱,往往导致 电路不能正常工作。本研究将详细分析光耦工作原理,并针对光耦反馈的几 种典型接法加以对比研究。 1、常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例,介绍这类光耦的特性。TLP521的原边相当于一个发光二极管,原边电流If越大,光强越强,副边三极管的电流Ic 越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大 系数,该系数随温度变化而变化,且受温度影响较大。作反馈用的光耦正是 利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈,因此在环境温度变 化剧烈的场合,由于放大系数的温漂比较大,应尽量不通过光耦实现反馈。 此外,使用这类光耦必须注意设计外围参数,使其工作在比较宽的线性带内,否则电路对运行参数的敏感度太强,不利于电路的稳定工作。 通常选择TL431结合TLP521进行反馈。这时,TL431的工作原理相当于 一个内部基准为2.5V的电压误差放大器,所以在其1脚与3脚之间,要接 补偿网络。常见的光耦反馈第1种接法,如图1所示。图中,Vo为输出电压,Vd为芯片的供电电压。com信号接芯片的误差放大器输出脚,或者把PWM芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式,com 信号则接到其对应的同相端引脚。注意左边的地为输出电压地,右边的地为 芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。图1所示接法的工作原理如下:当输出电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压 上升,3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降,光耦TLP521的原 边电流If增大,光耦的另一端输出电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,

光电耦合器的发展及应用(精)

光电耦合器的发展及应用 摘要:半导体光电耦合器现已发展成为一类特殊的半导体隔离器件。它体积小、寿命长、无触点、抗干扰、能隔离,并具有单向信号传输和容量连接等功能。文中介绍了光电耦合器的典型结构和特点以及国内外的发展现状,最后给出了半导体电隔离耦合器件的多种应用电路实例。 关键词:发光器件光接收器件输入输出光电耦合器 随着半导体技术和光 电子学的发展,一种 能有效地隔离噪音和 抑制干扰的新型半导 体器件——光电耦合 器于1966年问世了。 光电耦合器的优点是 体积小、寿命长、无 触点、抗干扰能力 强、能隔离噪音、工 作温度宽,输入输出之间电绝缘,单向传输信号及逻辑电路易连接等。光电耦合器按光接收器件可分为有硅光敏器件(光敏二极管、雪崩型光敏二极管、PIN 光敏二极管、光敏三极管等)、光敏可控硅和光敏集成电路。把不同的发光器件和各种光接收器组合起来,就可构成几百个品种系列的光电耦合器,因而,该器件已成为一类独特的半导体器件。其中光敏二极管加放大器类的光电耦合器随着近年来信息处理的数字化、高速化以及仪器的系统化和网络化的发展,其需求量不断增加。 1 光电耦合器的结构特点 光电耦合器的主要结构是把发光器件和光接收器件组装在一个密闭的管壳内,然后利用发光器件的管脚作输入端,而把光接收器的管脚作为输出端。当在输入端加电信号时,发光器件发光。这样,光接收器件由于光敏效应而在光照后产生光电流并由输出端输出。从而实现了以“光”为媒介的电信号传输,而器件的输入和输出两端在电气上是绝缘的。这样就构成了一种中间通过光传输信号的新型半导体电子器件。光电耦合器的封装形式一般有管形、双列直插式和光导纤维连接三种。图1是三种系列的光电耦合器电路图。 光电耦合的主要特点如下: ●输入和输出端之间绝缘,其绝缘电阻一般都大于10 10Ω,耐压一般可超过1kV,有的甚至可以达到10kV以上。

光电耦合器moc3083

光电耦合器 本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核。 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端,常见的发光源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。 中文名 光电耦合器 外文名 optical coupler 英文缩写 OC 目录 .1基本资料 .?简介 .2工作原理 .?基本原理 .?基本工作特性(光敏三极管) .3结构特点 .4仪器测试 .5应用

.?开关电路 .6具体应用 .?组成开关电路 .?组成逻辑电路 .?隔离耦合电路 .?高压稳压电路 .?门厅照明灯自动控制电路 .7分类 .?按光路径分 .?按输出形式分 .?按封装形式分 .?按传输信号分 .?按速度分 .?按通道分 .?按隔离特性分 .?按工作电压分 .8选取原则 .9发展现状注意事项 .10发展现状 .11应用前景 基本资料 编辑 简介 光电耦合器(optical coupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光电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。 光电耦合器是一种把发光器件和光敏器件封装在同一壳体内,中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。其中,发光器件一般都是发光二极管。而光敏器

光电耦合器工作原理详细解说

光电耦合器工作原理详细解说光电耦合器件简介 光电偶合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起,通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。光电耦合器分为很多种类,图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。 当电信号送入光电耦合器的输入端时,发光二极体通过电流而发光,光敏元件受到光照后产生电流,CE导通;当输入端无信号,发光二极体不亮,光敏三极管截止,CE不通。对于数位量,当输入为低电平“0”时,光敏三极管截止,输出为高电平“1”;当输入为高电平“1”时,光敏三极管饱和导通,输出为低电平“ 0”。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。这种光耦合器性能较好,价格便宜,因而应用广泛。 图一最常用的光电耦合器之内部结构图三极管接收型 4脚封装

图二光电耦合器之内部结构图三极管接收型 6脚封装 图三光电耦合器之内部结构图双发光二极管输入三极管接收型 4脚封装

图四光电耦合器之内部结构图可控硅接收型 6脚封装

图五光电耦合器之内部结构图双二极管接收型 6脚封装 光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰,使通道上的信号杂讯比大为提高,主要有以下几方面的原因: (1)光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰源的阻抗较大,通常为105~106Ω。据分压原理可知,即使干扰电压的幅度较大,但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小,只能形成很微弱的电流,由于没有足够的能量而不能使二极体发光,从而被抑制掉了。 (2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。 (3)光电耦合器可起到很好的安全保障作用,即使当外部设备出现故障,甚至输入信号线短接时,也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。 (4)光电耦合器的回应速度极快,其回应延迟时间只有10μs左右,适于对回应速度要求很高的场合。 光电隔离技术的应用 微机介面电路中的光电隔离 微机有多个输入埠,接收来自远处现场设备传来的状态信号,微机对这些信号处理后,输出各种控制信号去执行相应的操作。在现场环境较恶劣时,会存在较大的杂讯干扰,若这些干扰随输入信号一起进入微机系统,会使控制准确性降低,产生误动作。因而,可在微机的输入和输出端,用光耦作介面,对信号及杂讯进行隔离。典型的光电耦合电路如图6所示。该电路主要应用在“A/D转换器”的数位信号输出,

线性光耦原理与电路设计

可编辑 线性光耦原理与电路设计 1. 线形光耦介绍 光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号,光耦因为输入输出的线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用。 对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换,对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的,这样,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片,如Agilent公司的HCNR200/201,TI子公司TOAS的TIL300,CLARE的LOC111等。这里以HCNR200/201为例介绍 2. 芯片介绍与原理说明 HCNR200/201的内部框图如下所示 其中1、2引作为隔离信号的输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出。1、2引脚之间的电流记作IF,3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。输入信号经过电压-电流转化,电压的变化体现在电流IF上,IPD1和IPD2基本与IF成线性关系,线性系数分别记为K1和K2,即 K1与K2一般很小(HCNR200是0.50%),并且随温度变化较大(HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间),但芯片的设计使得K1和K2相等。在后面可以看到,在合理的外围电路设计中,真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。 . . 精品

液力耦合器的结构组成及工作原理

液力耦合器的结构组成及工作原理 来源:互联网作者:匿名发表日期: 2010-4-5 9:12:15 阅读次数: 141 查看权限:普通文章 液力耦合器主要由:壳体(housing)、泵轮(impeller)、涡轮(turbine)三个元件构成。在发动机曲轴1 的凸缘上,固定着耦合器外壳2。与外壳刚性连接并随曲轴一起旋转的叶轮,组成耦合器的主动元件,称为泵轮了。与从动轴5相连的叶轮,为耦合器的从动元件,称为涡轮4。泵轮与涡轮统称为工作轮。在工作轮的环状壳体中,径向排列着许多叶片。涡轮装在密封的外壳中,其端面与泵轮端面相对,两者之间留有3~4mm 间隙。泵轮与涡轮装合后,通过轴线的纵断面呈环形,称为循环圆。在环状壳体中储存有工作液。 液力耦合器的壳体和泵轮在发动机曲轴的带动下旋转,叶片间的工作液在泵轮带动一起旋转。随着发动机转速的提高,离心力作用将使工作液从叶片内缘向外缘流动。因此,叶片外缘处压力较高,而内缘处压力较低,其压力差取决于工作轮半径和转速。 由于泵轮和涡轮的半径是相等的,故当泵轮的转速大于涡轮时,泵轮叶片外缘的液力大于涡轮叶片外缘。于是,工作液不仅随着工作轮绕其轴线做圆周运动,并且在上述压力差的作用下,沿循环圆依箭头所示方向作循环流动。液体质点的流线形成一个首尾相连的环形螺旋线。 液力耦合器的传动过程是:泵轮接受发动机传动来的机械能,传给工作液,使其提高动能,然后再由工作液将动能传给涡轮。因此,液力耦合器实现传动的必要条件是工作液在泵轮和涡轮之间有循环流动。而循环流动的产生,是由两个工作轮转速不等,使两轮叶片的外缘产生液力差所致。因此,液力耦合器在正常工作时,泵轮转速总是大于涡轮转速。如果二者转速相等,液力耦合器则不起传动作用。 汽车起步前,可将变速器挂上一挡位,启动发动机驱动泵轮旋转,而与整车驱动轮相连的涡轮暂时仍处于静止状态,工作液便立即产生绕工作轮轴线的圆周运动和循环流动。当液流冲到涡轮叶片上时,其圆周速度降低到零而对涡轮叶片造

光电耦合器moc

光电耦合器 ? 本词条由?审核。 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端,常见的发光源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。 中文名 光电耦合器 外文名 optical coupler 英文缩写 OC 目录 .1? .?? .2? .?? .?? .3? .4? .5?

.?? .6? .?? .?? .?? .?? .?? .7? .?? .?? .?? .?? .?? .?? .?? .?? .8? .9? .10? .11? 基本资料 简介 光电耦合器(optical coupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光电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。 光电耦合器是一种把发光器件和光敏器件封装在同一壳体内,中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。其中,发光器件一般都是发光二极管。而光敏器

件的种类较多,除光电二极管外,还有光敏三极管、光敏电阻、光电晶闸管等。光电耦合器可根据不同要求,由不同种类的发光器件和光敏器件组合成许多系列的光电耦合器。 图1显示了一个典型的光电耦合器驱动电路。在该例中,右边的5V副边输出将会被左边原边电路的脉宽调制器控制。 比较器A1将ZDl(结点A)的参考电压和通过分压电路R7和R8的输出电压进行比较,因而控制Q2的导通状态,可以定义发光二极管D1的电流和通过光耦合在光敏晶体管Q1的集电极电流。然后Q1定义脉冲宽度和输出电压,补偿任何使输出电压改变的倾向。 随着光电耦合器的使用时间增加和传输比即增益的下降,为了防止控制失灵,给Q2提供充足的驱动电流裕量是很有必要的。 光电耦合器实物图 光电耦合器的种类较多,常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。(外形有金属圆壳封装,塑封双列直插等)。 工作原理 基本原理 在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,光的强度取决于激励电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器上后,因光电效应而产生了光电流,由受光器输出端引出,这样就实现了电一光一电的转换。 光电耦合器主要由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。光的发射部分主要由发光器件构成,发光器件一般都是发光二极管,发光二极管加上正向电压时,能将电能转

光电耦合器原理及使用

光电耦合器,又称光耦,万联芯城销售原装现货光耦元件,品牌囊括TOSHIBA,LITEON,EVERLIGHT,VISHAY等。型号种类繁多,万联芯城为终端生产企业提供电子元器件一站式配套服务,节省了客户的采购成本。点击进入万联芯城 点击进入万联芯城

光耦使用技巧 光电耦合器(简称光耦),是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内,中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。光电耦合器可根据不同要求,由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器,其内部结构如图1a所示。 光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递,输入与输出在 电气上完全隔离,具有抗干扰性能强的特点。对于既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分的工业应用测控系统,采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离,达到抗干扰目的。但是,使用光耦隔离需要考虑以下几个问题: ①光耦直接用于隔离传输模拟量时,要考虑光耦的非线性问题; ②光耦隔离传输数字量时,要考虑光耦的响应速度问题; ③如果输出有功率要求的话,还得考虑光耦的功率接口设计问题。 1 光电耦合器非线性的克服 光电耦合器的输入端是发光二极管,因此,它的输入特性可用发 光二极管的伏安特性来表示,如图1b所示;输出端是光敏三极管, 因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性,如图1c所示。由图 可见,光电耦合器存在着非线性工作区域,直接用来传输模拟量时精

度较差。 图1 光电耦合器结构及输入、输出特性 解决方法之一,利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器,T1和T2,以及2个射极跟随器A1和A2组成,如图2所示。如果T 1和T2是同型号同批次的光电耦合器,可以认为他们的非线性传输 特性是完全一致的,即K1(I1)=K2(I1),则放大器的电压增益G=Uo/ U1=I3R3/I2R2=(R3/R2)[K1(I1)/K2(I1)]=R3/R2。由此可见,利用T1 和T2电流传输特性的对称性,利用反馈原理,可以很好的补偿他们原来的非线性。 图2 光电耦合线性电路 另一种模拟量传输的解决方法,就是采用VFC(电压频率转换)方式,如图3所示。现场变送器输出模拟量信号(假设电压信号),电压频率转换器将变送器送来的电压信号转换成脉冲序列,通过光耦隔离后送

光电耦合器原理及应用

光电耦合器原理及应用 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端,常见的发光源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多,常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。如下图1(外形有金属圆壳封装,塑封双列直插等)。 工作原理 在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,光的强度取决于激励电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器上后,因光电效应而产生了光电流,由受光器输出端引出,这样就实现了电一光一电的转换。 基本工作特性(以光敏三极管为例) 1、共模抑制比很高 在光电耦合器内部,由于发光管和受光器之间的耦合电容很小(2pF以内)所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小,因而共模抑制比很高。 2、输出特性 光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下,光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系,当IF=0时,发光二极管不发光,此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流,一般很小。当IF>0时,在一定的IF作用下,所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系,用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。其测试连线如图2,图中D、C、E三根线分别对应B、C、E极,接在仪器插座上。 3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。 在发光二极管上提供一个偏置电流,再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上,这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号,其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态,传输脉冲信号。在传输脉冲信号时,输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间,不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。 光电耦合器的测试 1、用万用表判断好坏,如图3,断开输入端电源,用R×1k档测1、2脚电阻,正向电阻为几百欧,反向电阻几十千欧,3、4脚间电阻应为无限大。1、2脚与3、4脚间任意一组,阻值为无限大,输入端接通电源后,3、4脚的电阻很小。调节RP,3、4间脚电阻发生变化,说明该器件是好的。注:不能用R×10k档,否则导致发射管击穿。

液力耦合器工作原理介绍

用途 液力偶合器作为节能设备,可以无级变速运转,工作可靠,操作简便,调节灵活,维修方便。 采用液力偶合器便于实现工作机全程自动调节,以适应载荷的变化,可节约大量电能,广泛适用于电力、冶金、石化、工程机械、矿山、市政供水供气和纺织、轻工等行业,适用于各种需要变负荷运转的给水泵、风机、粉碎机等旋转式工作机。 工作原理 液力偶合器是以液体为介质传递功率的一种动力传递装置,主要由两个带有径向叶片的碗状工作轮组成。由主动轴传动的轮称为泵轮,带动从动轴转动的轮称为涡轮,泵轮和涡轮中间有间隙,形成一个循环圆状腔室结构。 工作时,原动机带动液力偶合器主动轴——泵轮转动,泵轮内的液体介质在离心力作用下由机械能转换为动能,形成高压、高速液流冲向涡轮叶片;在涡轮内,液流沿外缘被压向内侧,经减压减速后动能转换为机械能,带动涡轮——从动轴旋转,实现能量的柔性传递。作功后的液体介质返回泵轮,形成液流循环。 液力偶合器工作原理示意图 液力偶合器内液体的循环是由于泵轮——涡轮流道间不同的离心力产生压差而形成,因此泵

轮、涡轮必须有转速差,这是液力偶合器的工作特性所决定的。泵轮、涡轮的转速差称为滑差,在额定工况下,滑差为输入转速的2%~3%。 调速型液力偶合器可以在主动轴转速恒定的情况下,通过调节液力偶合器内液体的充满程度实现从动轴的无级调速(调速范围为0到输入轴转速的97%~98%),调节机构称为勺管调速机构,它通过调节勺管的工作位置来改变偶合器流道中循环液体的充满程度,实现对被驱动机械的无级调速,使工作机按负载工作范围曲线运行。 特点 ?节省能源。输入转速不变的情况可获得无级变化的输出转速,对离心机械(如泵)在部分负荷的工作情况下,与节流式相比节省了相当大的功率损失。 ?空载启动。电动机启动后工作油系统开始工作,按需要加载控制、无级变速,电动机启动电流小,延长了使用寿命,并可选用较小电动机,节省投资。 ?离合方便。充油即行接合,传递扭矩、平稳升速;排油即行脱离。 ?振动阻尼与冲击吸收。工作轮之间无机械联系,通过液体传递扭矩,柔性连接,具有良好的隔振效果;并能大大减缓两端设备的冲击负荷。 ?过载保护。当从动轴阻力矩突然增加时,滑差增大直至制动,而原动机仍能继续运转而不致损坏,同时保护了从动机不致进一步损坏。 ?无磨损,坚固耐用,安全可靠。 ?润滑油系统可供工作机和电动机所用润滑油。 ?结构紧凑。增速齿轮和工作轮安装在同一箱体中,只需很小空间。 ?可根据用户需要安装不同的执行器。 调速范围: 被驱动的机械具有抛物线负载力矩时,如离心泵和通风机,调速范围为4:1,特殊情况下可以达到5:1。 被驱动的机械具有近乎恒定负载力矩时,调速范围为3:1以下。 工作时排空液力偶合器内的工作液,可以使被驱动的机械停止运转。

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