一、光耦繼電器的定義
光耦繼電器是用光耦來(lái)控制開(kāi)光狀態(tài)的固態(tài)繼電器。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(guò)線圈變成有磁性的磁鐵吸合觸點(diǎn),從而控制開(kāi)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)。
二、光耦繼電器的優(yōu)點(diǎn)(特點(diǎn))
1.無(wú)機(jī)械觸點(diǎn),故不會(huì)出現(xiàn)觸電磨損,使用壽命是無(wú)限的。
2.無(wú)動(dòng)作聲音,安靜環(huán)保。
3.無(wú)震動(dòng)和彈跳,防震抗摔。
4.體積小,安全可靠。
6.高速切換。
7.低放電電壓。
8.低動(dòng)作電流,低開(kāi)路時(shí)的漏電電流。
9.輸入與輸出間完全絕緣。
10.可控制各種負(fù)載。
三、光耦繼電器工作原理
用光耦繼電器就是固態(tài)繼電器,用光耦驅(qū)動(dòng)可控硅,控制光耦端給合適的電信號(hào),(各個(gè)光耦允許加在控制端的兩端的電壓不一樣,正常是1.2V左右,電流4-20mA),這樣,光耦另一端光三極管,得信號(hào)導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)可控硅導(dǎo)通。
一般繼電器都是機(jī)械觸點(diǎn),靠通電流過(guò)線圈變成有磁性的磁鐵吸合觸點(diǎn),從而控制開(kāi)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(yǔ):
Form A=常開(kāi)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(kāi)關(guān)AT=安培匝數(shù) 用于描述磁場(chǎng)靈敏度的參數(shù)
NC是常閉觸點(diǎn)normal close
NO是常開(kāi)觸點(diǎn)normal open
理解了上面的專業(yè)術(shù)語(yǔ)也就能看懂DataSheet上名詞了。如我的C8051F板子上用到的Panasonic的AQW610。在AQW610的DataSheet上些著這個(gè)繼電器是“Form A&B”就是,既有常開(kāi)觸點(diǎn),也有長(zhǎng)閉觸點(diǎn)。
AQW610的等效電路圖
四、光耦繼電器的作用
1.隔離作用,如信號(hào)隔離或光電的隔離;
2.比普通光耦驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),可以用來(lái)控制各種負(fù)載例如(微小模擬信號(hào)的切換、電磁繼電器、電燈、發(fā)光二極管、加熱器、馬達(dá)、電磁吸筒等)。
五、光耦繼電器的應(yīng)用
光耦繼電器廣泛應(yīng)用于通訊機(jī)械、工業(yè)器械、醫(yī)療器械、測(cè)量?jī)x器、家電、安全系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域。
六、光耦繼電器的應(yīng)用電路

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(lái)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(lái)是常開(kāi)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
Vin是輸入控制信號(hào)
Vled是LED正向壓降電壓
Iled是流過(guò)LED的正向電流
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
七、光耦控制繼電器電路

注:
1U1-1腳可接12V,也可接5V,1U1導(dǎo)通,1Q1導(dǎo)通,1Q1-3=0V,線圈兩端電壓為11.7V.
1U1-1腳不接或接地,1U1不通,1Q1截止,1Q1-3=11.9V,線圈兩端電壓為0V。
注:
“DYD_CPU_OUT”連接LPC2367,輸出高低電平,高電平,1U4不通,1Q7不通,UCE=12V,1Q7-3=12V,線圈兩端電壓為0V。
DYD_CPU_OUT”為低電平,1U4導(dǎo)通,U43=1V,U3=11V,UCE=0V,1Q1-3=0V,線圈兩端電壓為11.7V。 以上兩圖是低電平使能。
這兩種適用于CPU初始化時(shí),GPIO口為高電平的情況,否則初始化會(huì)造成誤動(dòng)作。
“DYD_CPU_OUT”連接LPC2367,輸出高低電平,低電平,1U4不通,1Q7不通,UCE=12V,1Q7-3=12V,線圈兩端電壓為0V。
“DYD_CPU_OUT”為高電平,1U4導(dǎo)通,U43=1V,U3=11V,UCE=0V,1Q1-3=0V,線圈兩端電壓為11.7V。 此圖是高電平使能。繼電器的常閉觸點(diǎn)接負(fù)載。
第2和第3圖中的1R16換成510歐,1R7換成1K,否則會(huì)有上電瞬間,高電平干擾。尤其是第3圖,高電平使能。