CN217985036U - 一种开关控制的光电耦合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及集成电路领域，具体涉及一种开关控制的光电耦合器，包括发光二极管和光敏三极管，还包括与所述光敏三极管并联的三极管，所述三极管的集电极与所述光敏三极管的发射极连接，所述三极管的发射极通过串联设置的电阻与所述光敏三极管的集电极连接，所述三极管的基极与所述光敏三极管的集电极连接。即本实用新型通过设置的开关控制的光电耦合器为集成一体设置，简化了PCB电路，占用空间小。

Description

一种开关控制的光电耦合器

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，具体涉及一种开关控制的光电耦合器。

背景技术

光电耦合器(optical coupler，英文缩写为OC)亦称光电隔离器，简称光耦，为种类最多、用途最广的光电器件之一。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、光控晶阐型、光电有案可达林型、集成电路型等。

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，在各种电路中得到了广泛的应用。

以光电三极管型为例，光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收和信号放大。其中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，完成电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。

但是，市面上的光电三极管在使用过程中，其还需要设置额外的电元器件，从而控制电压供电，这就使得在使用光电三极管时电路设计过于繁琐，且存在投入成本高、占用空间的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开关控制的光电耦合器，用以解决现有的在使用光电三极管时电路设计过于繁琐、且存在投入成本高、占用空间的问题。

本实用新型提供的一种开关控制的光电耦合器，包括发光二极管和光敏三极管，还包括与所述光敏三极管并联的三极管，所述三极管的集电极与所述光敏三极管的发射极连接，所述三极管的发射极通过串联设置的电阻与所述光敏三极管的集电极极连接，所述三极管的基极与所述光敏三极管的集电极极连接。

进一步地，所述三极管为PNP型。

进一步地，所述电阻的阻值范围为5.6K-10K欧姆。

进一步地，所述三极管、电阻、发光二极管和光敏三极管集成一体设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的方案，能够在进行信号隔离时，简化PCB电路的设计，缩小PCB板面积，工业实际生产的空间产品设计能更好的缩小体积；

2、本实用新型的方案通过将三极管与电阻引入到现有的光电耦合器中，能够控制输出端的信号的改变。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为现有的光耦合器的电路图；

图2为本实用新型的一种开关控制的光电耦合器的电路图；

图3为应用本实用新型的一种开关控制的光电耦合器的继电器开关控制电路图；

图4为应用本实用新型的一种开关控制的光电耦合器的稳压开关控制电路图；

附图标记为：1-阳极，2-阴极，3-光敏三极管发射极，4-光敏三极管集电极，5-三极管发射极。

具体实施方式

为了更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的方案的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。

如图1所示，为现有的光耦合器，包括信号输入端和信号输出端，所述信号输入端并联设置有发光二极管，所述信号输出端并联设置有光敏三极管，其中发光二极管的阳极1和发光二极管的阴极2为信号输入端，光敏三极管发射极3和光敏三极管集电极4为信号输出端，当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极管通过电流而发光，光敏三极管收到光照后产生电流，集电极c和发射极e导通；当输入端无信号，发光二极管不亮，光敏三极管截止，集电极c和发发射极e不导通。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。

本实用新型提供的一种开关控制的光电耦合器实施例，是在图1的基础上，将三极管与一电阻集成在原光电耦合器内部，从而集成一种直接开关控制的光电耦合器，如图2所示，包括发光二极管的阳极1和发光二极管的阴极2为信号输入端，光敏三极管发射极3和三极管Q1发射极5为信号输出端三极管Q1并联连接在光敏三极管的两端，其中包括发光二极管和光敏三极管，还包括与光敏三极管并联的三极管Q1，三极管Q1的集电极与光敏三极管的发射极连接，三极管Q1的发射极通过串联设置的电阻R1与光敏三极管的集电极连接，三极管Q1的基极与所述光敏三极管的集电极连接。

开关控制的光电耦合器的工作原理为：线路中光电耦合器中的发光二极管通过电后，发光二极管发出一定波长的光使得内部的光敏三极管接收，从而电流通过集电极流向发射极，外部的PNP型三极管在电阻R1给基极信号有电流回路后，从而使得PNP型三极管Q1导通，功能上可认为三极管Q1是开/关控制的开。反之，光电耦合器的发光二极管无电流通过，使得内部无电流通过集电极流向发射极，导致R1无电流回路，三极管Q1截止，也即意义上的Q1开关的关。

上述中开关控制的光电耦合器中的三极管Q1可以根据开关需要通过的电流选取不同集电极IC电流的PNP管结；电阻R1可取5.6K-10K之间，从而产生不同开关可控电流的新型光耦。

需要说明的是，本实用新型集成设置的开关控制的光电耦合器的引脚同样是4个脚，其功能位置不变，其区别仅在于光敏三极管集电极4的一端接入了三极管和电阻。

在光电耦合器应用中，在进行隔离信号控制时，控制对应的开关电路，比如继电器供电开关，稳压电路供电开关及其它作开关的电路，如图3所示，本实用新型的开关控制的光电耦合器应用于继电器供电开关控制电路，具体地：将光电耦合器的光敏三极管发射极3和三极管Q1发射极5分别接入电源和继电器之间，构成串联电路，其中光敏三极管发射极3接继电器线圈端，三极管Q1发射极5接电源端。其工作原理为：根据光电耦合器的引脚1和2的信号，进行继电器供电开关的导通。

如图4所示，本实用新型的开关控制的光电耦合器应用于稳压电路供电控制电路中，作为一个开/关控制进行使用，具体地，包括稳压电路和隔离电路，其中稳压电路包括两条并联的串联支路，其中一条串联支路包括电容C2，另一条串联支路包括串联设置的电阻R2、以及稳压管ZD1，其中电阻R2两端还并联有三极管Q2；其中的隔离电路采用本实用新型的开关控制的光电耦合器，其中，光电耦合器的三极管Q1发射极5与三极管Q2的发射极连接，三极管Q1发射极5与电容C1的一端连接；发光二极管的阳极1和发光二极管的阴极2为信号输入端，用于信号的输入，根据信号的输入，进行光敏三极管U1的导通，进行稳压电路的供电控制。

需要说明的是，本实用新型的开关控制的光电耦合器为集成化模块，其中的作为信号输入端的发光二极管的阳极1和发光二极管的阴极2可以理解为集成模块上的两个引脚，作为信号输出端的光敏三极管发射极3和三极管Q1发射极5也可以理解为集成模块上的两个引脚，在后续的PCB板上使用时，可即插即用。

可见，本实用新型的光电耦合器简化了电路涉及设计步骤，其再使用时，可以直接选用信号控制可以隔离的开关管，从而控制电压供电的开关，比如给继电器供电，给系统单元供电等等，也简化了PCB的设计，缩小PCB面积，在如今追求越来越小的空间产品设计中能更好的缩小体积。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种开关控制的光电耦合器，包括发光二极管和光敏三极管，其特征在于，还包括与所述光敏三极管并联的三极管，所述三极管的集电极与所述光敏三极管的发射极连接，所述三极管的发射极通过串联设置的电阻与所述光敏三极管的集电极连接，所述三极管的基极与所述光敏三极管的集电极连接。

2.根据权利要求1所述的一种开关控制的光电耦合器，其特征在于，所述三极管为PNP型。

3.根据权利要求2所述的一种开关控制的光电耦合器，其特征在于，所述电阻的阻值范围为5.6K-10K欧姆。

4.根据权利要求1所述的一种开关控制的光电耦合器，其特征在于，所述三极管、电阻、发光二极管和光敏三极管集成一体设置。

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