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Ch15_光控元件及其轉換電路分析
- 1. 感測器應用與線路分析
第十五章 光控元件及其轉換電路分析
聖約翰科技大學 盧明智
15-1 光耦合器
15-2 光耦合器的使用
15-3 光耦合器轉換電路分析
15-5 光遮斷器
15-4 光耦合器的數位介面設計
產業接軌：工業電子控制元件的認識
1
15-6 光反射器
15-7 光反射器轉換電路分析
15-8-1 光敏電阻
15-8-2 光控線性電阻
15-8 光敏電阻與光控線性電阻
15-9 光控SCR及DIAC與TRIAC
感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
信號處理介面
1.反應速度慢
2.ON、OFF切換電流變化大
3.金屬接點容易氧化
沒有交直流負載之分
直流負載
交流負載
2
- 2. 感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
15-1 光耦合器 SFH6943AILD610CNY75
CNY75
ILD610
SFH6943A
15-2 光耦合器的使用：發射端
定電壓驅動
定電流驅動
3
感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
15-2 光耦合器的使用：接收端
直流電壓驅動
直流電壓驅動
交流電壓驅動
ON
OFF
-
+
¡ ¢£
++
-
4
- 3. 感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
產業接軌：資料手冊導讀 4N35
發射端
接收端
順向電壓
逆向電流
電容量
CE耐壓
EC耐壓
CB耐壓
CE漏電流
CE電容量
CTR：電流轉換比
CTR：電流轉換比
絕緣阻抗
耦合電容量
切換時間
CTR＝I¤/I¥
5
感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
產業接軌：資料手冊導讀 CNY75
CTR：電流轉換比
順向湧浪電流
集極峰值電流
CNY75
CTR＝I¦/I§
6
- 4. 感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
15-3 光耦合器轉換電路分析
η＝CTR＝I¤/I¥
I¤
η＝5＝IC/IF
IC＝30mA ，則IF ＝6mA
得知VF＝1.1V ，
則R1＝(VCC－VF－VO1)/IF
＝(5V－1.1V－0.4V)/6mA ＝583Ω
R2＝(VDD －VCE(sat))/IC
＝(20V －0.2V)/30mA
＝660Ω
若使用CNY75光耦合器控制電流為20m
的12V直流馬達，當η＝0.8、VDD＝12V時
R1＝？
要注意哪些事項？
η＝0.8＝IC/IF，IC＝20mA，
則IF＝25mA
R1＝(VCC－VF－VO1)/IF
＝(5V－1.15V－0.4V)/25mA
＝138Ω
7
感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
8
- 5. 感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
15-4 光耦合器的數位介面設計
η＝CTR＝I¤/I¥
I¤
7400
I¨
I¨≒I¤
1.當IF＝0時，I©≒0，V＝R×I＜V
R＜V/I， R＜(0.8V/1.6mA)＝500Ω
I
2.當IF≠0時， V＝R×I＞V
I＞(V/R)＝(2V/500Ω)＝4mA
若η＝5
3.η＝CTR＝IC/IF ，若η＝5
IF ＝IC/η＝4mA/5＝0.8mA
為了確保 IC 大於4mA，提高 IF 為1mA
R1＝(12V －VF)/1mA ≒10KΩ
V
．
9
感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
15-5 光遮斷器 Application of Optical Sensors
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- 7. 感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
反相磁滯比較器
β1＝(R6∥R7)/(R5＋R6∥R7) ， β2＝(R5∥R6)/(R7＋R5∥R6)
V(＋)＝ β1 ×VCC ＋ β2 ×VO2 ，則VTH ＝2/3 VCC ，VTL ＝1/3 VCC
1.反射光微小時
VA＝【R4/(R3 ＋R4)】× VCC ＋背景光源變化干擾信號≒0.23VCC
VA ＜ VTL ＜ VTH …不會造成誤判輸出
2.反射光足夠時
VA＝(0.23VCC＋VO1) ＞VTH ，必須 VO1 ＝IC × R2＞(VTH－0.23VCC)
＝0.436VCC ，VO1 ＝IC × R2，η＝CTR＝IC/IF
3.選用適當的R1以產生足夠的IF，得知IC＝η×IF
4.然後依VO1 ＝IC × R2＞0.436VCC去決定R2的大小。
(乾脆把R2改成可變電阻)
η＝CTR＝I¤/I¥
CNY70
CNY70
光感測技術篇
13
感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
15-8 光敏電阻與光控線性電阻 15-8-1 光敏電阻
光敏電阻
14
- 9. 感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
15-9 光控SCR及DIAC與TRIAC
IS620 MCS2400X MOC3031
H11L3
H11L3
H11L3
H11L3
17MOC3021
感測器應用與線路分析 第十五章 光控元件及其轉換電路分析
產業接軌：工業電子控制元件的認識DIAC 工業電子控制元件
DB3
DB3
18
