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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 光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强。无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，因而在各种电子设备上得到广泛的应用。光电耦合器可用于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中。 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。 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2.5 v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。注意左边的地为输出电压地
连，进行异步串行数据交换。终端采用一块16×2字符型lcd显示gprs网络连接及数据传输状况信息。atmegal6和lcd采用直流5 v供电，5 v电源经过由低压差线性稳压集成电路lm1117—3．3组成的稳压电路将电压转换成3．3 v后给g20模块供电。 1．1 atmegal6与g20模块的硬件接口 由于atmegal6和g20模块的i／o操作电压范围不相同，所以两者的串行口之间需经过电平转换才能确保稳定通信，其电平转换电路如图2所示。 这里采用光电耦合器件tlp521进行5 v和3．3 v之间的电平转换。atmegal6的i／o驱动能力较强(最大输出40 ma电流)，可以直接驱动tlp521。g20模块的i／o驱动能力较弱，需加一级驱动缓冲器才能驱动tlp521，这里使用7406反相驱动缓冲器。 1．2 atmegal6与lcd的硬件接口 系统中采用基于hd44780液晶控制芯片的16×2字符型lcd，该器件内置了字符产生器，能显示192个常用字符(包括阿拉伯数字和大小写英文字母)和16个用户自定义字符，它与atmegal6的接口如图3所示。hd
为减少共模干扰，在输出的地与高压侧的地之间接共模抑制电容，如图2中的c13。 2.7 反馈回路的设计 为了满足负载变化较大时的供电要求，提高输出电压的稳定度，设计采用了可调式精密稳压器tl431加线性光耦是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管 led）与受光器 （光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光 线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了"电—光—电"转换。普通光耦合器只能传 输数字（开关）信号，不适合传输模拟信号,tlp521构成反馈回路，电路如图2所示。电压采样及反馈电路由光耦tlp521、tl431及与之相连的阻容网络构成。 其控制原理如下：输出电压经r10、r11分压后得到采样电压，此采样电压与tl431提供的2.5 v参考电压进行比较，当输出电压正常（24 v）时，采样电压与tl431提供的2.5 v参考电压相等则tl431的k极电位不变，流过光耦二极管的电流不变，光耦ce的电压不变，top256y的c脚电位稳定，输出驱动的占空比不变，输出电压稳定在设定值不变。当输出24 v电压因为某种原因偏高时，经分压
位监测模块、瓦斯监测模块以及其他附加开关量都是对继电器的状态进行检测。因此，直接用光耦对继电器信号进行采集和隔离，采集进c8051f041的i／o引脚。采用高速通信光耦6n137将c8051f-041与rs-485通信器件sn75hvd10d隔离，防止外界的干扰通过通信线路经过sn75hvd10d后直接进入单片机，造成程序跑飞。同样，在can总线通信器件pca82c250与单片机的连接上，也使用高速光耦6n137将单片机和pca82c250隔离．防止外界干扰进入。输出继电器控制方面，采用低速光耦tlp521隔离单片机i／o端口和控制继电器的三极管tip42。 3 系统模块的设计 从总体上看，本系统可以分为以下模块：cpu模块、温度信号处理模块、瓦斯信号处理模块、调压档位监测及输出模块、电源模块、通信模块。考虑到篇幅的原因，本文将详细介绍cpu模块、温度信号处理模块以及瓦斯信号处理模块。 3.1 cpu模块 微程序控制器(mcu)采用silabs公司的soc(system on chip，片上系统)can混合信号型mcu，它具有一系列的特点：51内核、功能非常强大、指令运行速度高、i／o端口
pca82c250: 为lf2407内嵌式can 控制器与can 总线的接口收发器。8脚，高速，可达1mbps传输速率。它提供了对can总线的差动发送能力以及对can控制器的差动接收能力。 图5 dsp 2407－a与步进电机驱动接口 驱动电路接口实现了dsp芯片与步进电机之间的电气隔离，保护了dsp芯片的安全性，又完成了从dsp输出弱电流（不足10ma）到步进电机驱动所需的大电流（+1.5a）的转换，提供电机所需驱动电流。其中，tlp521为dsp与步进电机之间的光电隔离耦合器，它起了电平隔离作用，保护了dsp芯片，又完成了信号转换。rif530 为vmos管，是步进电机的驱动电流开关。 can 总线物理层：can 的物理链接通信介质可采用双绞线、同轴电缆或光纤。采用非破坏性的基于优先权的总线仲裁方式。在本系统中，以双绞线作为通信介质。 软件设计 本系统的软件设计是完成基于can总线的分布式控制系统的关键所在。can总线的多机通讯由软件编程实现数据的接受和发送。在两块lf2407-a板上实现
本文设计的RS-485中继器电路非常简单，仅用2片MAX487、2片光耦TLP521、2个三极管2N5551以及几个电阻就能完成。电路如图所示。
一对RS-485收发器MAX487背一背相接传送双向的数据。平时当中继器两侧RS-485总线的通信均为...
.45 v以下代表数字0，而一般的标准串行通信标准rs232则用大于+2v的电压表示数字0，用小于-2 v的电压表示数字1。因此，89c51与控制计算机之间的串行通信接口必须经过电压转化。一般的方法是采用专用器件(如max232等)完成这一转换，但是需要额外提供一组±12 v电源，不利于设备的安全，另外由于电路只需要接收串行信息，因此本设计采用如图1所示的电路完成电平转换，实现串行通信。 当rs232传送数字“0”时，txd和gnd之间出现一个大于+2 v的电压，光电耦合器tlp521一次侧发光，二次侧导通，输出低电平，对应ttl逻辑“0”；当rs232传送数字“1”时，txd和gnd之间出现一个小于-2 v的电压，光电耦合器tlp521一次侧不发光，二次侧不导通，输出高电平，对应ttl逻辑“1”，从而完成了电平转换，实现了串行数据的接收。这一电路不需要额外提供±12v电源，而且能够避免控制计算机与镜头控制电路的直接电气连接，对于野外应用具有更高的安全性。 3.2 执行电路设计 此部分的硬件设计主要是实现三可变镜头控制信号的输出。图2所示为镜头光圈的控制电路。聚焦和变焦的
单片机的一个控制信号。led显示器是主要的人机界面，由集成电路mc14499和74ls05来担当，mc14499是一款工作于串行方式的七段数码led编码驱动接口电路，通过外串电阻来驱动共阴极发光二极管，仅通过ce、clk和data三个信号与单片机接口，大大节省了口线资源。3．3 输入电路 输入信号包括操作按钮信号和绕线传感信号，由于这些信号均来自机器，拉线较长，为了防止干扰，有必要对其进行隔离和处理。图2所示即为按钮信号和传感信号处理电路，二者区别在于u2的选用，对按钮信号，u2选用光电耦合器tlp521－1，而对传感信号，u2应选槽型光电传感器。虽然三个传感信号电路相同，但其所起的作用却大不一样。排线零位信号由挡光片触发，是步进电机排线的坐标原点，每绕完一个线圈，都要回到原点对零，以消除由于步进电机丢步或丝杠反向间隙造成的积累误差。主轴零位信号用于主轴的精确定位，保证每次都从某一位置开始绕线或每次都能停在某一固定位置，也由挡光片来触发。计数传感信号有两个作用，一是匝数计数，二是作为绕线主轴与排线轴的同步信号，它是一个中断输入信号，单片机收到这个信号就认为绕了一圈，步进电机应该连续走一个线径的距
出信号fo表现为集电极开路，如果发生故障，开路集电极器件即行接通，故障输出脚从控制电源正端吸收电流。 接口电路设计中布线很重要。为避免dv/dt噪声耦合到控制电路，在布线中一定要仔细考虑：在上臂接口电路之间、上臂和下臂接口电路之间的寄生电感都会产生噪声的问题。 驱动电路的原理 用于空调机变频控制器的三菱公司的六合一ipm智能功率模块——pm20ctm060驱动电路的原理图。开关控制信号和故障信号是通过隔离接口电路同系统控制器连接的。tlp559的特点是开关速度高，每秒达1m次。tlp521则具有电流传输比（ctr）大的特点，ctr值达200，图中的r508是一个上拉电阻，它是确保在ipm智能功率模块没有故障时vfo的输出为高电平。 驱动电路印刷电路板的设计 ipm模块的静电防护 带静电的人体或其它过大的电压施加到栅-源（或发射极）上可能毁坏芯片。抗静电的基本措施就是尽量阻止静电的产生并尽快将电荷释放掉。 在焊接ipm智能模块时，应保证烙铁头良好接地，烙铁温度应控制在330℃～350℃温度范围内，焊接时间小于10s；在电控箱体的装配过程中，应将测试设备和人体
模数转换器，其分辨率为16位，最高采样速率可达到200ksps，它是采用电荷重分布技术的逐次逼近型模数转换器，其结构比传统逼近型adc简单，且不再需要完整的模数转换器作为核心，由于电容网络直接使用电荷作为转换参量，而且这些电容已经达到了采样电容的作用，因而不必另加采样保持器，从而大大简化了前置电路，在滤波电路中，直流信号分别采用传统的rc和rlc滤波电路进行滤波。 2.2.3 开关量输入输出电路 mcf5282主模板设计了34路的开关量信号输入和17路开关输出信号，每一路开关量输入均通过光隔芯片tlp521，再到达mcf5282的i/o端口，控制软件由mcf5282的i/o口送出输出信号，经过74lvxc3245和uln2004两级驱动器，控制输出模板中的继电器，如图4所示。 2.2.4 通信电路根据mcf5282微处理器的通信端口，设计了以太网、can、rs－232和rs－485通信的外围电路，构成多种通信方式与上位机系统和管理模块进行信息交流。can、rs－232和rs－485通信的收发器分别使用pca82c250、max3232和max485，为了提高通信质量，中
接而不需要任何外加保护元件。该芯片还有一个独特的设计，当输入端开路时，其输出为高电平，这样可保证接收器输入端电缆有开路故障时，不影响系统的正常工作。另外，它的输入阻抗为rs485标准输入阻抗的2倍（≥24ｋω），故可以在总线上连接64个收发器，其工作原理如图4 所示。 图4 在该设计中，经过单片机处理的信号，经过75lbc184与外围电路形成的rs232/rs485电平转换器电路，然后传到远方的pc机进行实时监控。具体实现的电路如图5： 图5 在该电路中，使用了三片光电耦合器tlp521进行隔离，使得pc机与sn75lbc184之间完全没有了电的联系，提高了工作的可靠性，其工作原理为： 当rs232的rts端为逻辑电平1（－12v）时，光电耦合器的发光二极管不发光，光敏三极管不导通，输出电平为ttl的逻辑电平1（＋5v），选中rs485接口芯片的de端，容许rs485接收，这样，rs232的txd端就可以发送数据（工作逻辑与rts端相似）。当rs232的rts端为逻辑电平0（＋12v）时，光电耦合器的发光二极管发光，光敏三极管导通，输出端为ttl的逻辑电平0（0v），选中rs4
尖峰电压，这样会损坏管子。因此，在允许的短路时间内应对igbt进行慢速切断。 图1-41给出用exb840组成的保护电路实例。exb40具有过流检测及切断电路的功能， 并且对10μs以下的过流信号不予响应。一旦确认出现过流，它就低速切断电路而慢速关断igbt。电路的工作过程，简述如下： 当控制电路上电，或过流保护动作后复位脉冲到来时，集成电路4043（三态输出的或非rs锁存器）的s端引人高电平脉冲，使输出端q置“1”igbt正常工作时，exb840的过流信号指示端（脚5）为高电平，光电耦合器tlp521不工作，4043的r端为"0".因此，q端总为"1",栅极的控制信号正常通过4081（2输人与门）。一旦igbt的uces过高时则出现过流信号。过流检测电路经10μs现察并滤掉虚假过流信号，确认为真过流时，脚5变为低电平，此时tlp521工作，使r="1”，rs触发器翻转，q="0"，封锁igbt的控制信号，达到保护igbt的目的。 来源:qick
相关元件pdf下载：tlp621 tlp521 tlp321 tlp124 tlp121 pc817 pc713 pc617 on3111 on3131 tlp332 tlp532 tlp632 tlp634 tlp732 cnx82a fx0012ce 光电耦合器运用广泛，笔者依据光电耦合器特性，设计一个方便的测试光电耦合器电路，该电路简单、准确，使用方便。 电路原理当电源接通后，led不发光。按下s2，led会发光。调rp，led的发光强度会发生变化，说明光电耦合器是好的。印刷电路板图如下图，电池采用3v纽扣电池，电池安装在印刷板的铜箔面，用铜片扣住并焊稳即可。本印刷板适合用于tlp621、tlp521、tlp321、tlp124、tlp121、pc817、pc713、pc617、on3111、on3131以及tlp332、tlp532、tlp632、tlp634、tlp732、cnx82a、fx0012ce，在使用4个脚的光电耦合器器时把s3的1、2脚短路；在使用6个脚的光电耦合器时请把s3的2、3脚
输出电压为20～1500 mv。电压／频率转换器采用lm331，r1c1构成低通滤波器滤除lm35d的输出噪声 。rp1用于调零，当温度为2℃时，调整rp1，使输出频率为20hz。rp2用于范围调整，当温度为150℃时，调整rp2，使输出频率为1500 hz。 电压/频率转换器的输出通常是以ttl电平脉冲列传送出去，这里lm331输出通过vt1放大为0/20 ma 的电流脉冲列，即电流0对应的逻辑0电平 电，流20ma对应的逻辑1电平。采用扭绞二线电缆进行远距离传输，接收部分采用光电耦合器tlp521进行电气隔离。0/20 ma的电流脉冲列直接驱 动tlp521，hc14输出为20～1500 hz的ttl电平的频率信号，接到频率/电压转换器或者计数器进行必要的处理。 如图 将20～150℃的温度变换为200～1500 hz ttl电平的输出频率信号的电路 来源:与你同行
erface controller）是一种用来开发的去控制外围设备的集成电路（ic）。一种具有分散作用（多任务）功能的cpu。它是一个小的计算机。 电路特点： 上图所示小总机以pic单片机控制，分机间可互相内线通话，最大优点是当供电停止时，各分机仍可打外线，且保持通话保密的功能。 电路原理：ic2－8870作dtmf信号检测，送入单片机ic3－pic16c54中，单片机根据情况控制继电器的吸合，完成对各分机的控制。当需要内线通话时，提起某一分机（如dhj1），提机信号通过光电耦合o2－tlp521送入ic3中，拨打分机号码由8870检测送入ic3，ic3驱动相应分机的继电器吸合，以及由rel继电器送入响铃信号，当被叫分机提机时，rel1接通由ic4、r1组成的恒流源供电给各分机工作；当有外线电话打入时，其中一分机提机，需转到另一分机时，拨打该分机号码后挂机，单片机通过7脚保持提机状态，然后通过吸合相应的继电器，送入响铃信号，呼叫分机；当供电停止时，由可控硅组成的分线器电路仍可保持各分机正常拨打外线及通话保密。 来源:阴雨
图所示是笔者设计的隔离放大器的原理电路。本隔离放大电路主要由光电耦合器和运算放大器构成。光电耦合器选用普通光耦tlp521，运算放大器则选择通用运算放大器lf353。通过这两种普通器件的搭配.所得到的隔离放大器性能和专用模拟隔离放大器的性能相近。 隔离放大器的原理电路 图所示是放大器加普通光耦组成的隔离放大电路。本隔离放大电路由输入和隔离输出两部分构成，且两部分使用隔离的电源(vcc1、vee1和vcc2、vee2供电。输入部分由运放u1，电阻r1、r2、r3、r4、r5， 电容c1、c2， 光电耦合器opt1、opt2、opt3、opt4的发光二极管部分opt1_a、opt2_a、opt3_a、opt4_a和opt1、opt3的光敏三极管部分opt1_b、opt3_b组成，由正电源vcc1和负电源vee1供电。opt1_a、opt2_a和opt3_a、opt4_a的电流构成差动放大输入。r1和r2为运放的输入电阻，r3和r4可为四个光耦的发光二极管(led)提供偏置和控制电流。运放u1和光耦opt1、opt3组成了一个射级跟随器，r5上的电压即为运放的输入电压。 运放的带宽决定
光耦tlp521问题请教！！ 急 ！！！现在有一个小项目，其中用到tlp521，用来检测有无380v交流电压，每当上电一次工作正常，断电后再次上电，tlp521即坏掉380v线路中限流电阻为68k， 有保护二极管。请问这是怎么回事，为什么tlp521一再被烧？请各位前辈指点，谢谢！！！
请教南方的老树：tlp521-1.html">tlp521-1光偶的问题！谢谢如图所示，是我在产品中用到的tlp521的原理图。有问题问老树：1、左边的lcdint1接一块430单片机，右边的lcdint-in接另一块430单片机，当lcdint1为高时，光偶的输入lcdint为0，则光偶led正向电流为4.3/300=0.0143，此时光电晶体管集电极电流为3.3/4.7k=0.0007那么电流传输比 (ctr)=0.048=4.8%按照您关于光偶的帖子中的资料ctr需大于50%。可以得出不满足条件，如果不满足该条件会有什么后果？会损坏光偶吗？4.7k的电阻取值是否太大，300的电阻取值是否又太小。两者都改为1k如何？2、图中所示光偶输入和输出的地用的是一个地，并不是为了起隔离的作用，而是类似电流环，不会有问题吧？3、另外，tlp521光偶9600的波特率没问题吧？ * - 本贴最后修改时间：2007-3-21 11:02:15 修改者：guorock
自己做的总线串口输出控制npn三极管，在控制光继电器tlp521，tlp521的输出接在总线上。总线的另一端是用二极管、电阻、比较器做的电路，保证比较后输出0、5。问题：1、以前用485总线时，485总坏，因此自己设计总线，问题是接收的数据是非法的。不知道那里出了问题。2、设计的思路不错，比较器的+端应该是6v或者远小于4v，结果线路一接上，比较器的+端立刻被拉低在4v以下，后修改参数，可以比较出结果。图我不会贴，等我弄明白把图贴出来大家看看就知道了。
光电耦合器tlp521.html">tlp521电流传输比tlp521的电流传输比是固定的还是通过外部电路可以决定的。如果是固定的其值是多少？
6n136 tlp521转换速度快的可以用6n136可以有10m的转换速度，速度慢的可以用tlp521，大约1m的转换速度
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