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光继电器作为继电器技术的一种重要发展，凭借其优越的电气隔离能力和快速响应特性，正在现代电子控制系统中扮演着越来越重要的角色。光继电器不仅能够提高系统的安全性和稳定性，还在多个领域找到了广泛的应用，如工业自动化、家用电器、电动汽车等。本文将深入探讨光继电器的工作原理、特点、应用领域以及未来的发展趋势。 光继电器利用光信号进行电气隔离和信号传输。其基本结构包括光源（通常是发光二极管，LED... 光继电器：现代电子系统中的关键组件 引言 光继电器是现代电子系统中不可或缺的组件，广泛应用于各种设备中，包括工业自动化、家用电器、通信设备等。它们通过光信号实现电气隔离和信号传输，具有高效、可靠和安全的特点。本文将详细探讨光继电器的工作原理、类型、应用领域、优点与缺点，以及未来的发展趋势。 一、光继电器的工作原理 光继电器的基本原理是利用光信号进行电气隔离。其主要由三个部分组成：... 光电耦合元件（或称为光耦合器、光耦）是一种利用光信号进行电隔离的电子元件，广泛应用于通信设备、电源管理、工业自动化、家电控制和新能源等领域。在这些应用中，光耦合元件不仅可以实现信号的隔离，还能有效防止电磁干扰，提高系统的稳定性和可靠性。 随着国内半导体产业的发展，光电耦合元件的国产替代进程正在加快。本文将探讨当前国内光电耦合元件的国产替代现状，以及未来的发展前景。 一、国产替代现状 ... 光耦继电器（OptocouplerRelay），也称为光继电器，是一种通过光信号实现电气隔离和控制的电子器件。光耦继电器在工业自动化、通信设备、家电控制等领域广泛使用。选择合适的光耦继电器需要综合考虑多个因素，以确保其满足具体的应用需求。以下是光耦继电器选型的原则及要素： 1.电气隔离要求 -隔离电压：光耦继电器的一个关键特性是它提供的电气隔离能力。根据应用的隔离要求（例如，在高压和... 光耦继电器是一种通过光信号来隔离和传输电信号的电子元件，常用于需要电气隔离的场合。它的工作原理是将输入端的电信号转换为光信号，然后在输出端再将光信号转换回电信号。这种设计可以有效隔离不同电路之间的电压和电流，防止信号干扰和设备损坏。 光耦继电器的应用 1.电源管理：在电源管理电路中，光耦继电器常用于隔离和控制不同电压等级的电源。它们能够有效防止高压侧对低压侧的冲击，并提高系统的安全性... 光耦合器（也称为光隔离器或光隔离耦合器）在电子电路中主要用于信号的隔离和传输。它的主要用途包括： 1.电气隔离：光耦合器可以有效地隔离不同电路之间的电气噪声和干扰，保护敏感设备不受高电压或电气干扰的影响。 2.信号传输：它可以在不同电压等级的电路之间传递信号，确保信号在不受电气噪声干扰的情况下准确传输。 3.保护电路：在高电压环境中，光耦合器可以防止高电压对低电压部分造成损坏，提高... 光耦合器概述 光耦合器，又称光电耦合器或光隔离器，是一种通过光信号将电信号从一个电路传输到另一个电路的电子元件。光耦合器的核心结构由发光二极管（LED）和光敏元件（如光电晶体管、光电二极管等）组成，这两个组件被封装在一个紧密的外壳中。光耦合器的最大特点是实现了电气隔离，使得高电压端和低电压端在信号传输的过程中没有直接电接触，从而有效地保护了电路和系统的安全性。 光耦合器基于光信号的传... 光耦的原理及应用光耦合器（简称光耦），是电子电路中常见的组件之一。它在输入端和输出端之间使用光信号来进行电隔离，从而实现信号的传输。这种技术的应用非常广泛，尤其是在需要隔离高电压与低电压电路的场景中。本文将深入探讨光耦的种类、优缺点以及在各类电子设备中的应用。 一、光耦的核心组成部分包括一个发光二极管（LED）和一个光敏元件（如光敏晶体管或光敏二极管）。当输入端的电流通过LED时，LE... 继电器光耦（或称光继电器）是一种基于光耦合原理的电子元件，结合了继电器和光耦合器的功能。在电子电路中，它们用于实现电气隔离，同时允许信号或电能的传输。继电器光耦通常用于需要高隔离度、低功耗和长寿命的场合，是许多工业和消费电子设备中的关键组件。 固态继电器（Solid-StateRelay,SSR）： 固态继电器是一种没有机械触点的继电器，通过使用半导体开关元件（如双向可控硅、MOSF... 光耦合器是一种在两个隔离电路之间传输电信号的电子元件。光耦合器也称为Opto-isolator、photocoupler或opticalisolator。 通常在电路中，尤其是低电压或高噪声敏感电路中，光耦合器用于隔离电路以防止电气碰撞机会或排除不需要的噪声。在目前的商业市场上，我们可以买到输入输出耐压能力为10kV至20kV，规格为25kV/uS电压瞬变的光耦合器。 这是光耦合器的... 选型光耦（光电耦合器）时，需要根据应用的具体要求考虑多个关键参数和因素。以下是一些常见的选型指南： 1.隔离电压 隔离电压是光耦两侧之间能承受的最大电压值。在选择光耦时，需要确保其隔离电压高于电路中可能出现的最大电压，尤其是在高压应用中，如电源模块或工业控制电路。 2.传输速率（传输频率） 光耦的传输速率（或频率响应）决定了其能在多快的速度下进行信号传输。高速光耦适用于高速数据... 光耦是一种转换器件，通过电到光再到电的转换过程。通过这种转换就可以把前级和后级隔离开来，起到保护的作用；制作光耦一般把发光二极管和光敏三极管封装在一起，发光二极管为输入端，光敏三极管为输出端。常使用的电路有电气绝缘，防止后级电路的高压干扰或者传入前级的弱电，破坏弱电内的器件的稳定性。驱动电路也是常用的场合，微小的电流驱动发光二极管，然后使感光三极管收到微弱光照放大成较大的电压信号来驱动相... 光继电器，也称为光继电器或固态继电器，由于其优于机械继电器的优点，例如更快的开关速度，更长的寿命，抗噪声和更小的尺寸，因此用于各种应用。以下是光电继电器的一些关键应用前景: 1.工业自动化 光电继电器在工业自动化系统中用于控制和监视各种过程。它们快速切换和处理高频信号的能力使其成为可编程逻辑控制器(plc)，机械臂，输送机系统和其他自动化设备的理想选择。光继电器可以在恶劣的环境中工作... 光耦在工业自动化领域中扮演着重要的角色，光耦能够实现输入和输出之间的电气隔离，将输入信号转换成光信号，再由光信号转换回输出信号，从而实现电气和光学之间的耦合。在工业自动化的应用中，光耦起着传递信号、隔离电路、保护设备和控制系统的重要作用。 信号传递和隔离：工业自动化系统中，常常需要将信号从一个电路传递到另一个电路，同时进行电气隔离，以防止干扰和保护设备。光耦能够实现输入电路和输出电路之... 光耦是一种常用的电子元件，具有广泛的应用。以下是一些光耦实用技巧，帮助使用者更好地应用和使用光耦： 选择适当的光耦器件：根据实际需求选择合适的光耦器件是至关重要的。不同的光耦器件有不同的特性和参数，例如最大工作电压、电流传输比、响应时间等。在选择光耦器件时，需要考虑所需的电气隔离能力、传输速率、工作环境条件等因素。 考虑电气隔离和绝缘性能：光耦器件的主要功能之一是提供电气隔离。在设计... 光继电器是一种使用光学信号来控制电气信号的器件。它主要通过光耦合效应实现输入和输出之间的电气隔离。光继电器在开关中的主要作用如下： 电气隔离：光继电器能够将输入和输出之间的电气信号完全隔离，避免了因电气信号之间的相互干扰而导致的电气噪声或故障。这种电气隔离可以提高系统的安全性和可靠性。 信号传递：光继电器可以将输入信号转换为光信号，通过光耦合传递到输出侧，再将光信号转换为电信号输出。... 光耦继电器是一种基于光电转换原理的设备，用于实现输入和输出之间的电气隔离和信号转换。以下是光耦继电器的使用步骤和注意事项： 确定需求：首先，确定您的应用需求，包括电气隔离、信号转换、负载类型和要求等。 选择合适的继电器：根据应用需求，选择合适的光耦继电器。考虑隔离电压、接触负载能力、响应时间、寿命和可靠性等因素进行选择。 连接电路：根据光耦继电器的电气连接方式，将输入端和输出端正确... 光耦合器（Optocoupler）在电路板上扮演着重要的作用，主要包括以下几个方面： 电气隔离：光耦合器通过光信号传输实现输入和输出之间的电气隔离。它通过将电路的输入端和输出端通过光耦合器的光电转换器件隔离开来，防止输入和输出之间的电流或电压相互干扰，提供了一种有效的隔离保护。 信号传输：光耦合器可以实现信号的传输和转换。它将电路的输入端的信号转换成光信号，并通过光电转换器件将光信号... 在选择和替换光耦（Optocoupler）时，有几个关键的因素需要考虑： 1.功能和规格：首先，需要确定光耦的功能和所需的规格。确定输入和输出的电气特性，如电压、电流和功率等。还要考虑隔离电压和隔离电流等参数是否符合应用需求。 2.隔离特性：光耦的隔离特性是选择的重要因素之一。需要确定所需的隔离级别，如电压隔离和噪声隔离等。根据不同的应用需求，可以选择有不同隔离特性的光耦。 3.响... 光耦继电器是一种基于光学隔离原理的电力控制器件，因其在实现电气隔离方面的卓越选择而备受推崇。以下是光耦继电器实现电气隔离的卓越选择的原因： 光学隔离能力：光耦继电器通过光学传感器和光学接收器实现输入和输出之间的隔离。在光耦继电器中，输入端和输出端通过光信号进行通信，而不是直接的电气连接。这种光学隔离能够有效地阻止电流、电压或信号的相互干扰和影响。光学隔离还可以消除传导干扰、地面回路干扰... Product line upA PhotoRelays is a semiconductor relay with an LED as an input and MOSFET as an output. |
| Compared with Electro-Mechanical Relays have moving contact: | Compared with SSR (Solid State Relays) have phototriac for output: |
|---|---|
| ●Longer lifetime (No limit on mechanical and electrical lifetime) ●Higher-speed and high-frequency switching ●Higher sensitivity (less power consumption) ●Smaller size ●Less contact problems such as arcs, bounce, and noise ●More resistant to vibration and impact ●No limitation for the mounting direction | ●Able to control miniature analog signal ●Applicable to both AC/DC ●More sensibility ●Less leakage current ●Lower offset voltage ●Various contact structures such as 2a, 4a, 1b, 2b, and 1a1b in addition to 1a |
1．Technical Terminology
2．Reliability tests
Term | Symbol | Description | |
Input | LED forward current | IF | Current that flows between the input terminals when the input diode is forward biased. |
LED reverse voltage | VR | Reverse breakdown voltage between the input terminals. | |
Peak forward current | IFP | Maximum instantaneous value of the forward current. | |
LED operate current | IFon | Current when the output switches on (by increasing the LED current) with a designated supply voltage and load connected between the output terminals. | |
LED turn off current | IFoff | Current when the output switches off (by decreasing the LED current) after operating the device with a designated supply voltage and load connected between the output terminals. | |
LED dropout voltage | VF | Dropout voltage between the input terminals due to forward current. | |
Power dissipation | Pin | Allowable power dissipation between the input terminals. | |
Output | Load voltage | VL | Supply voltage range at the output used to normally operate the PhotoRelays. Represents the peak value for AC voltages. |
Continuous load current | IL | Maximum current value that flows continuously between the output terminals of the PhotoRelays under designated ambient temperature conditions. Represents the peak value for AC current. | |
On resistance | Ron | Obtained using the equation below from dropout voltage VDS (on) between the output terminals (when a designated LED current is made to flow through the input terminals and the designated load current through the output terminals.) Ron ＝ VDS (on)/IL | |
Off state leakage current | ILeak | Current flowing to the output when a designated supply voltage is applied between the output terminals with no LED current flow. | |
Power dissipation | Pout | Allowable power dissipation between the output terminals. | |
Open-circuit output voltage | Voc | Voltage required for driving a MOSFET | |
Short-circuit current | Isc | Current that is output from the driver when the input is turned on | |
Electrical characteristics | Turn on time | Ton | Delay time until the output switches on after a designated LED current is made to flow through the input terminals. |
Turn off time | Toff | Delay time until the output switches off after the designated LED current flowing through the input terminals is cut off. | |
I/O capacitance | Ciso | Capacitance between the input and output terminals. | |
Output capacitance | Cout | Capacitance between output terminals when LED current does not flow. | |
I/O isolation resistance | Riso | Resistance between terminals (input and output) when a specified voltage is applied between the input and output terminals. | |
Total power dissipation | PT | Allowable power dissipation in the entire circuit between the input and output terminals. | |
I/O isolation voltage | Viso | Critical value before dielectric breakdown occurs, when a high voltage is applied for 1 minute between the same terminals where the I/O isolation resistance is measured. | |
Ambient temperature | Operating | Topr | Ambient temperature range in which the PhotoRelays can operate normally with a designated load current conditions. |
Storage | Tstg | Ambient temperature range in which the PhotoRelays can be stored without applying voltage. | |
Max. operating frequency | — | Max. operating frequency at which a PhotoRelays can operate normally when applying the specified pulse input to the input terminal |
Classification | Item | Condition | Purpose |
Life tests | High temperature storage test | Tstg (Max.) | Determines resistance to long term storage at high temperature. |
Low temperature storage test | Tstg (Min.) | Determines resistance to long term storage at low temperature. | |
High temperature and high humidity storage test | 85°C 185°F, 85%R.H. | Determines resistance to long term storage at high temperature and high humidity. | |
Continuous operation life test | VL = Max., IL = Max., IF = Recommended LED forward current | Determines resistance to electrical stress (voltage and current). | |
Thermal environment tests | Temperature cycling test | Low storage temperature (Tstg Min.) High storage temperature (TstgMax.) | Determines resistance to exposure to both low temperatures and high temperatures. |
Thermal shock test | Low temperature (0°C) (32°F), High temperature (100°C) (212°F) | Determines resistance to exposure to sudden changes in temperature. | |
Solder burning resistance | 260±5°C 500±41°F, 10 s | Determines resistance to thermal stress occurring while soldering. | |
Mechanical environment tests | Vibration test | 196 m/s2 {20 G}, 100 to 2,000 Hz*1 | Determines the resistance to vibration sustained during shipment or operation. |
Shock test | 9,800 m/s2 {1,000 G} 0.5 ms*2; 4,900 m/s2 {500 G} 1 ms | Determines the mechanical and structural resistance to shock. | |
Terminal strength test | Determined from terminal shape and cross section | Determines the resistance to external force on the terminals of the PhotoRelays mounted on the PC board while wiring or operating. | |
Solderability | 245°C 473°F 3 s (with soldering flux) | Evaluates the solderability of the terminals. |
光耦继电器是固态继电器的一种。英文是Solid State Optronics Relay。
一般继电器都是机械触点，靠通电流过线圈变成有磁性的磁铁吸合触点，从而控制开光状态。而光耦继电器工作原理类似于光耦，是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。光耦继电器归于固态继电器，一般电磁继电器靠电流经过线圈使铁芯变成有磁性的磁铁吸合衔铁，从而使相关的触点动作操控负载的通断，而光耦继电器没有触点，其工作原理与光耦有点类似。光耦继电器为AC/DC并用的半导体继电器，指发光器件和受光器件一体化的器件。输入侧和输出侧电气性绝缘，但信号可以通过光信号传输。其内部的发光二极管是用来向光电元件放射光线的，光电元件接受光线并控制输出场效应管导通或截止。光耦继电器还有另一种可控硅整流管（SCR）输出，它的负载电流比场效应管更大，后者可达到数安培，而前者可达到几十安培。相对于电磁继电器，光耦继电器由于没有触点引起的磨损，使用寿命是无限的，同时也具有无震动、无切换声音等特性，与电磁继电器一样可控制各种负载（灯泡、发光二极管、加热器、马达等）。
光耦继电器有无机械触点，长寿命，低动作电流，高隔离电压，高速切换。低泄漏电流，交直流兼用。广泛用于测量仪器，通讯设备，办公自动化。在选用继电器时，最重要的指标是所选继电器的触点电流和电压，以及控制继电器导通开断的信号的电流和电压大小。在使用时，小功率的继电器一般直接焊接在电路板上，中大功率的继电器一般会安装在继电器座上，依据需要冉将继电器座安装在标准导轨上。由于继电器容易产生火花，因此在较大的功率的时候，建议考虑使用固态继电器、交流接触器等。通信用继电器将在今后继续增长，占到全球继电器市场的1/4。高频继电器是其发展的主要方向，在电信领域、无线通信、宽带输送接入等需求的推动下，已成为机电式继电器更新换代的新平台和下一代通信技术加速完善的助推器。体积更小，适用于表面装贴，高可靠，抗干扰性能优良的通信继电器需求旺盛；未来5G发展所需用的新型通信继电器将成为其发展主流。第四代通信继电器技术已日渐成熟，第三代移动通信的展开，为其提供良好的市场前景。光继电器/微电子继电器是电子产品向数字化、自动化、超小型化方向发展所必需的。
光继电器/微电子继电器由于其泄露率小、隔离性能好、输出特性稳定优良等优点，其应用领域在不断扩大。适用于“物联网”的光继电器由于其高灵敏性、高可靠性而成为优选产品，将会是下一代继电器发展的重要方向。
