芝識課堂【分立半導(dǎo)體】——電路中的“無聲英雄”：光學(xué)器件（中）

光學(xué)器件

在上期的芝識課堂中，我們介紹了光半導(dǎo)體器件的分類，并介紹了光耦的基本概念，今天的芝識課堂我們帶大家一起了解光耦的類型與安全標(biāo)準(zhǔn)。

很多人可能要問，為什么需要光耦？答案當(dāng)然是為了滿足電氣隔離需求啦～在光耦中，一次側(cè)（LED側(cè)）和二次側(cè)（受光器件側(cè)）是電絕緣的，因此，即使一次側(cè)和二次側(cè)的電位（甚至GND電位）不同，也可以將一次側(cè)電信號傳輸?shù)蕉蝹?cè)。

如下圖所示的逆變器應(yīng)用中，控制單元（如微控制器）通常在低直流電壓下工作。而另一方面，IPM和IGBT將驅(qū)動(dòng)高電壓負(fù)載（比如需要200V交流電）。高壓系統(tǒng)部件可通過耦合器直接由微控制器控制。

光耦的類型

• 晶體管輸出：光電晶體管是一種探測器，也可使用達(dá)林頓類型。

  
  

• IC輸出：該類型有光電二極管作為受光器件的產(chǎn)品、邏輯等輸出產(chǎn)品、用于IGBT和MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)的大電流輸出產(chǎn)品、以及隔離放大器等高功能產(chǎn)品。

  
  

• 雙向可控硅／晶閘管輸出：光電晶閘管或光電可控硅用于輸出。它們主要用于交流線路的控制。

  
  

• 光繼電器（MOSFET輸出）：光伏陣列（光電二極管陣列）驅(qū)動(dòng)MOSFET的柵極來打開／關(guān)閉輸出。通過這種操作，它可以用作MOSFET輸出的繼電器開關(guān)。

  
  

在設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)，光耦必須具有符合安全標(biāo)準(zhǔn)的封裝形狀和介電強(qiáng)度。根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)，器件出廠前需要對絕緣爬電距離、間隙、絕緣厚度、隔離電壓等參數(shù)進(jìn)行檢查。并且由于絕緣性能、封裝尺寸和內(nèi)部芯片尺寸等限制，光耦具有單模透射型、帶膜的單模透射型、雙模透射型、反射型等不同類型的內(nèi)部封裝結(jié)構(gòu)。

光耦的安全標(biāo)準(zhǔn)

對于任何一個(gè)器件來說，在使用前正確認(rèn)識其安全標(biāo)準(zhǔn)都非常重要，光耦器件亦是如此。從設(shè)計(jì)和制造的角度來看，安全標(biāo)準(zhǔn)可分為設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)和零件標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)和制造電視機(jī)、錄像機(jī)和電源裝置等設(shè)備的基礎(chǔ)。而零件標(biāo)準(zhǔn)則包括了絕緣部分必須保持的項(xiàng)目（介電強(qiáng)度（絕緣電壓）、爬電距離、間隙等）。

想不到外觀相似的器件之中竟隱藏了這么多的不同。因此，我們在選擇隔離器并用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)之前，通常需要驗(yàn)證、評估和認(rèn)證隔離器的標(biāo)準(zhǔn)、測試和等級，即便全都了解之后，也要掌握器件的正確使用方法。

在下一期的芝識課堂我們將帶您深入認(rèn)識光耦的特性及使用技巧，請持續(xù)關(guān)注哦～

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