說說光耦繼電器
光耦繼電器是固態(tài)繼電器的一種。英文是Solid State Optronics Relay。一般繼電器都是機(jī)械觸點(diǎn),靠通電流過線圈變成有磁性的磁鐵吸合觸點(diǎn),從而控制開光狀態(tài)。而光耦繼電器工作原理類似于光耦(其實(shí)看等效電路圖是一樣的)。
首先要搞清楚繼電器的幾個(gè)專業(yè)術(shù)語:
Form A=常開觸點(diǎn)
Form B=常閉觸點(diǎn)
Form C=轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)
Form E=雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)
AT=安培匝數(shù) 用于描述磁場靈敏度的參數(shù)
NC是常閉觸點(diǎn)normal close
NO是常開觸點(diǎn)normal open
理解了上面的專業(yè)術(shù)語也就能看懂DataSheet上名詞了。如我的C
可以看一下AQW610的等效電路圖:
有一個(gè)常開觸點(diǎn),一個(gè)常閉觸點(diǎn)。
光耦繼電器(MOS輸出)特點(diǎn):
>無觸點(diǎn),因此沒有觸點(diǎn)的磨損,使用壽命是無限的;
>無震動和彈跳;防震,抗摔性;
>無動作聲音;
>小體積(有直插和貼片兩種封裝),高信賴性;
>AC/DC兼用;
>高速切換;
>低放電電壓;
>低動作電流(省電流);
>低開路時(shí)的漏電電流;
>輸入與輸出間完全絕緣。
>可控制各種負(fù)載(繼電器、電燈、發(fā)光二極管、加熱器、馬達(dá)、電磁吸筒等)。
balabala說了一大堆,其實(shí)就是說明光耦繼電器不像其他繼電器,如電磁繼電器那樣。電磁繼電器是有使用壽命的,DataSheet上通常稱為Expected Mechanical Life(預(yù)估機(jī)械壽命)和Expected Electrical Life at Rated Load(預(yù)估負(fù)載壽命),機(jī)械壽命一般在107或108 次,而負(fù)載壽命一般在105 次。如NAIS松下TQ系列POLARIZED RELAY(極化繼電器),
NAIS松下TQ系列繼電器參數(shù)
TQ系列繼電器Datasheet
光耦繼電器是沒有壽命的,發(fā)光二極管導(dǎo)通截止,接收二極管導(dǎo)通截止,不會因?yàn)槔匣鴫牡?。因此光耦繼電器適用于反復(fù)需要開關(guān)的領(lǐng)域。
光耦繼電器還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是沒響聲,不會咔嚓咔嚓響:-)
繼電器觸點(diǎn)類型有:1常開、1常閉、1開1閉、2常開、2常閉…..
總之很多很多,按需求選擇。
其實(shí)光耦繼電器按輸出結(jié)構(gòu)也可以分為MOS(場效應(yīng)管)輸出或SCR(可控硅整流管)輸出。
MOS輸出的負(fù)載電流比較小(通常幾百mA),而如果是SCR輸出的負(fù)載電流比較大(能達(dá)到幾mA)。
如:Solid State Optronics的AD2C101 mos管輸出
輸出負(fù)載電流最大為100mA。
而同是Solid State Optronics的SP646 SCR輸出。
輸出負(fù)載電流最大為
AD
SP646 Datasheet
應(yīng)用領(lǐng)域:
廣泛應(yīng)用于測量儀器、通訊器械、工業(yè)器械、醫(yī)療器械、安全系統(tǒng)、家電、辦公自動化、監(jiān)測系統(tǒng)等領(lǐng)域。
繼電器的作用與原理:
繼電器說白了小電流或低電壓或小功率控制大電流或高電壓或大功率的設(shè)備。至于繼電器的原理可以參考下面文章
Understanding RELAYS, Kevin R.Sullivan
光耦繼電器的應(yīng)用電路
1 Form A / 1 Form B Connection
Vin有電壓輸入,有電流從1管腳流到2管腳,管腳8和管腳7不導(dǎo)通(原來是常閉合導(dǎo)通的)。同樣,Vin有電壓輸入,有電流從3管腳流到4管腳,管腳6和管腳5導(dǎo)通(原來是常開截止的)。
現(xiàn)在要計(jì)算限流電阻R的值。限流電阻R的值由下面公式?jīng)Q定:
R = (Vin - Vled) / Iled (1)
在這公式中:
R 是輸入限流電阻( the input resistor)
Vin是輸入控制信號(the input control signal source)
Vled是LED正向壓降電壓(the forward voltage drop across the LED)
Iled是流過LED的正向電流(the desired forward current through the LED)
假設(shè)是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)TTL的電路里,光耦繼電器采用AQW610。
Vin =5V
Vled =1.5V
Iled =5mA(比maximum的3mA都要大)
因此限流電阻R=700Ω。
一個(gè)Form A和一個(gè)Form B 繼電器組成一個(gè)Form C繼電器
什么是Form C繼電器呢?感覺就像一個(gè)單刀雙擲的開光,底座上有一個(gè)閘刀開關(guān),有兩個(gè)接觸片。閘刀在兩個(gè)接觸片必選其一連接。
SPDT Single-Pole Double-Throw 單刀雙擲
連接管腳2和管腳3,輸出端連接管腳6和管腳7,那么管腳6和管腳7就成為“單刀”,管腳8和管腳5就成為“雙擲”“兩個(gè)接觸片”。在沒有Vin的時(shí)候,“單刀”是與管腳8這個(gè)“接觸片”連在一起的。當(dāng)有Vin,兩個(gè)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí),“單刀”是與管腳5“接觸片”連在一起。
Vin =5V
Vled =3V
Iled =5mA
此時(shí)Vled 應(yīng)該是兩個(gè)發(fā)光二極管的正向壓降。、
這樣限流電阻R=400Ω。
上面計(jì)算參考文章
Converting a 1 Form A / 1 Form B Relay into a 1 Form C Relay |
BTW(by the way):
開頭說到光耦繼電器像光耦,其實(shí)確實(shí)像,但還要考慮一個(gè)因素,就是開關(guān)時(shí)間。繼電器開關(guān)時(shí)間慢(ms量級),而光耦開關(guān)時(shí)間快(us量級)。下面從AQW610和光耦4N25的DataSheet可以看出。
光耦繼電器AQW610數(shù)據(jù)手冊
光耦合器(optical coupler,英文縮寫為OC)亦稱光電隔離器,簡稱光耦。
光耦4N25數(shù)據(jù)手冊
光耦繼電器主要生產(chǎn)廠家
1) Panasonic——PhotoMOS
http://pewa.panasonic.com/pcsd/product/pmos/index.html
2) 歐姆龍——MOS FET繼電器
http://www.ecb.omron.com.cn/product/relay/mosfet/20v/
3)Solid State Optronics
http://www.ssousa.com/product.asp
點(diǎn)擊上面的網(wǎng)頁,通過實(shí)際應(yīng)用,根據(jù)開閉需求,繼電器數(shù)目,輸出結(jié)構(gòu)等選擇適合的光耦固態(tài)繼電器。
關(guān)于Solid State Optronics Relay的其他介紹可以參考下面的文章: