變頻器電路中的光耦器件應(yīng)用研究

　　測量時的注意事項：光耦器件的一側(cè)可能與“強電”有直接聯(lián)系，觸及會有觸電危險，建議維修過程中為機器提供隔離電源!

　　下圖為常見三極管光耦器件的應(yīng)用電路圖。

　　光電耦合器在線檢測示意圖

　　上圖中的(1)電路，為變頻器控制端子電路的數(shù)字信號輸入電路，當正轉(zhuǎn)端子FWD與公共端子COM短接時，PC817的1、2腳之間的電壓由0V變?yōu)?.2V，4腳電壓由5V變?yōu)?V。同理，當控制端子呈開路狀態(tài)時，PC817的1、2腳之間電壓為0V，而3、4腳之間電壓為5V。圖(1)電路可以看出光耦器件的各腳電壓值，故障或正常狀態(tài)測量輸入、輸出腳電壓即可得出判斷。

　　上圖(2)電路，測量1、2之間為0.7V(交流信號平均值)，3、4腳之間為3V ，說明光電耦合器有了輸入信號，但光耦器件本身是否正常?用金屬鑷子短接PC817的1、2腳，測量4腳的電壓由原3V上升為5V(或有明顯上升)，說明光耦器件是好的。若電壓不變，說明光耦損壞。

　　五、第二類光耦器件的測量與在線檢測：

　　第二種類型的光電耦合器(6N137)，輸入端工作壓降約為1.5V左右，但輸入、輸出最大電流僅為mA級，只起到對較高頻率信號的傳輸作用，電路本身不具備電流驅(qū)動能力，可用于對MHz級信號進行有效的傳輸。同第一類光耦器件一樣，對輸入電壓/電流有極性要求。當形成正向電流通路時，輸出側(cè)兩引腳呈現(xiàn)通路狀態(tài)，正向電流小于一定值或承受一定反向電壓時，輸出側(cè)兩引腳之間為開路狀態(tài)。

　　此種類型光耦器件的構(gòu)成電路，同第一類光耦器件構(gòu)成的電路形式相類似，但電路傳輸?shù)男盘栴l率較高。其測量與檢查方法也基本上是相似的。如果說第一類光耦為低速和普通光耦，那么第二類光耦合器，可稱之為高速光耦，二者的區(qū)別，只是對信號響應(yīng)速度的不同，在電路形式上則是相同的。

　　在線測量，1、可用短接或開路2、3輸入腳，同時測量輸出6、5腳的電壓變化; 2、減小或加大輸入腳外接電阻，測量輸出腳電壓有無相應(yīng)變化;3、從+5V供電或其它供電串限流電阻引入到輸入腳，檢測輸出腳電壓有無相應(yīng)變化。來判斷器件是否正常。

　　六、第三類光耦器件——線性光耦：

　　線性光耦，是光電耦合器中一種比較特殊的器件了。

　　1、線性光耦的特點：

　　(1) 結(jié)構(gòu)特點：其輸入、輸出側(cè)電路，不再像第一類光耦器件一樣，只是

　　二極管/三極管的簡單電路，而是內(nèi)含放大器，并有各自獨立的供電回路;沒有信號輸入極性要求，只將輸入信號幅度進行線性放大。

　　(2)輸入側(cè)信號輸入端，不再呈現(xiàn)發(fā)光二極管的正、反向特性，或許我們完全可以將兩個信號輸入端看作是運算放大器的兩個輸入端子——輸入阻抗非常高，不再吸取信號源電流;能用作微弱電壓信號的輸入和放大;能對差分信號有極高的放大能力，對共模信號有一定的抑制能力;

　　(3)輸出側(cè)電路，為差分信號輸出模式，便于與后級放大器連接，將信號作進一步處理。

　　2、線性光耦器件A7840的引腳功能圖：

　　A7840(HCPL-7840)功能方框圖

　　A7840(HCPL-7840)的工作參數(shù)：輸入側(cè)、輸出側(cè)的供電典型值為5V，輸入電阻480kΩ，最大輸入電壓320mV;差分信號輸出方式。內(nèi)部輸入電路有放大作用，且為高阻抗輸入，能不失真?zhèn)鬏攎V級交、直流信號，輸出信號作為后級運算放大器差分輸入信號。具有1000倍左右的電壓放大倍數(shù)。典型應(yīng)用，常與后級運算放大器配合，對微弱(交、直)電壓信號進行放大和處理。

　　2、3腳為信號輸入腳，1、4腳為輸入側(cè)供電端;6、7腳為差分信號輸出腳，8、5腳為輸出側(cè)供電端。

　　在線檢測方法：可將內(nèi)部電路看作是一只“整體的運算放大器”，2、3腳為同相、反相輸入端，7、6腳為信號輸出端。當短接2、3腳(使輸入信號為零)時，6、7腳之間輸出電壓也為零。當2、3腳有mV級電壓輸入時，6、7腳之間有“放大了的”比例電壓輸出。