如何判断光耦击穿

只看该作者 · 2010-6-19 15:43

上图是光耦的内部结构图，想请教大家几个问题
1、光耦有隔离高压的作用，我想问问如果光耦击穿了的话想测量测量耐压，可否把整个原、副边短路后用耐压测试仪测量？
2、现在光耦的损坏，我用万用表测量了良的跟不良的（没有输出波形）具体方法：用万用表的黑表笔接7脚，红表笔分别接光耦6、5脚数值对比如下：良R65=40Mohm，R76=∞,R75=∞;
不良R65=1.2ohm，R76=400ohm,R75=400ohm;
是否通过上面数值判断光耦被击穿了？（我在光耦的副边地加了3000vdc的高压，而光耦的隔离耐压是5000vrms）
3、关于三极管作为开关时，耗散功率PC的问题，公式pc=vce*io，但三极管工作在饱和状态时vce=0.3v，ic=io=1.25ma，是否说明三极管在饱和状态时的耗散功率都是很小，设计时可以不考虑pc的限制？

感谢大家

4万 · 2010-6-19 16:42

光耦两侧被击穿而损坏的现象极罕见，如果发生，周边电路元件也完了，这是判断是否击穿的原则。还有一种击穿，但不是发生在光耦的两侧，而是LED或输出晶体管被击穿，特别是后者，在设计存在错误时并不罕见，你的情况就可能如此。另外，输出电流超标也可能导致同样问题，功耗问题必须考虑。
关于你的测量方法也和你的判断无关，PIN5、6、7是输出晶体管的管脚，其特性和分立晶体管没什么不同。

只看该作者 · 2010-6-19 17:29

回2楼
我觉得不是光耦两侧的击穿，因为按照你说的情况，电路周围元件并没有损坏。可以肯定的断定是后者，副边三极管坏了，5和6脚相通了，不知道发生次情况是怎么回事，输出短路有没有可能？

4万 · 2010-6-19 17:34

前面已经说过，这说明设计存在错误，晶体管本身有耐压，还有电流和功耗的限制，设计要留有余量，过限损坏很正常。该晶体管的参数可见光耦的器件手册。

只看该作者 · 2010-6-21 07:53

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-6-21 09:03 编辑

对于光耦参数配置设计问题，我觉得问题不是太大。因为按照光耦工作的饱和状态设计的if跟ic、Rc，唯一一点问题，光耦没有工作在深度饱和状态。
1、电路实验时也经过了长时间上电监测没有出现问题。在交给使用人时候，出现了上述问题。因为输出引线比较长，我怀疑是操作时输出跟地相碰（不是长时间），造成输出短路，使功耗过限，光耦的驱动能力很低，输出电流1.25ma不知道这么理解对否？

只看该作者 · 2010-6-21 09:23

上图是光偶的输出电压与电流的图表，有点没有看懂的是：
1、不确定if输出电压、电流有无限制，从上图中我觉得在if=20ma时，输出电压vo到不了20v，不知道这么理解对否？
2、虚线肯定是pc线而pc=vo*io，如果把输出io设定在2ma，即使if=20ma，但也能输出vo=20 v

不知道上述哪种理解正确。

3万 · 2010-6-21 12:01

6楼：
1、长时间是到不了20V的，但很短时间(ms以下)是可以的。如你所说，虚线是三极管的功耗线。
2、不能输出到20V，此时(If为20mA)三极管已经饱和。

只看该作者 · 2010-6-21 12:20

不知道LZ的电路是怎么接的？

只看该作者 · 2010-6-21 13:27

7# maychang

maychang老师：
光耦作为传输开关量的使用时，就是让其工作在饱和状态吧。我使用的光耦ps8601的crt(15%~25%),相当于放大倍数小于1。
是否按照您的意思，if=5ma时，光耦长时间可以输出20v？
我更侧重于第一种理解，就是if跟副边三极管的pc无关。

这是光耦datasheet标注的各参数

只看该作者 · 2010-6-21 14:09

7# maychang

maychang老师：
光耦作为传输开关量的使用时，就是让其工作在饱和状态吧。我使用的光耦ps8601的crt(15%~25%)。
不理解你说的长时间工作到不了20v

如果把光耦参数配置到工作在饱和状态，if大小跟vo输出关系不是很大，我的理解。

只看该作者 · 2010-6-21 14:34

深感电子世界深度很是无限。同时对水平高深者敬佩更加

3万 · 2010-6-21 14:46

9楼：
光耦传输开关量，不是工作在饱和状态，那样就什么也传输不成了。是工作在饱和与截止两个状态。
工作于饱和与截止两个状态，If必须满足使二次饱和与截止的条件，不是定值，If是在两个状态(两个电流值)之间变化。

只看该作者 · 2010-6-21 15:30

12# maychang
首先感谢maychang老师
1、还是您说的对，我理解的偏颇了，光耦确实工作在饱和跟截止状态（if=0ma时，截止；if>0工作在饱和状态）

2、饱和开通时：vo=vce=vcc-Rc*ic1，一般取ic1=vcc/Rc
而用crt计算ic2=if*crt，maychang老师能否解释一下两个ic的区别？

3万 · 2010-6-21 15:47

13楼：
你那个Ic2，是没有Rc时的电流。
6楼的曲线，实际上就是双极型管子的曲线，仅仅基极电流换成了If而已。对双极型三极管来说，集电极电流等于基极电流乘管子的电流放大倍数，这是没有集电极负载电阻时的电流关系。有集电极负载时，此关系未必总成立，管子未饱和时成立(但集电极电压变化了)，管子进入饱和此关系不成立(否则就不能说进入饱和)。
光耦工作是一样的。实际上，我们不用恰可使二次三极管饱和的If值，而是取比此值更大一些的If值，以保证外部环境变化(例如温度变化)时仍可靠饱和。
所有开关电路(例如74LS/HC系列数字电路芯片，也包括分立元件电路)，都是这样工作的。

只看该作者 · 2010-6-21 16:48

14# maychang

感谢maychang老师的热心回复！
我明白了。
其实此贴子的目的就是搞明白，我取if=10ma，理论ic=if*15%=1.5ma。而实际ic=vcc/Rc=1ma。为使光耦工作在深度饱和，我可以增大if至20ma或者增大RC的值
当初理解错误了6楼vo与io的关系表。觉得在上述情况下，增加if到20ma会使输出vo限制。

其实6楼的关系表中vo就可以看成光耦关断时的vcc（因为光耦饱和开通时vce接近0），关断时输出vcc跟if关系也不大。这么理解会简单些。

只看该作者 · 2010-6-21 16:55

maychang老师：
再请教个问题，也是关于光耦pc的，pc=vce*io，这是肯定的。而光耦饱和开通时vce=0.3v（硅管），datasheet中io的限定最大值是8ma，pc最大值是100ma，而光耦在此使用时的pc=vce*io=0.3*8=2.4mw肯定小于pc=100mw。我的意思是datasheet规定的pc似乎意义不大。

但是这么考虑我觉得肯定不对，我想请教是否光耦作为开关使用时，他的最大损耗pc不是发生在开通时候，而是在开通与关断的瞬间？只要vcc*ic<pc基本能保证光耦工作时不受损坏。不知这么理解对否。

对于光耦了解的越来越透彻，跟大家伙的帮助是分不开的。再次感谢21ic及论坛中热心的高手们，向你们致敬！

只看该作者 · 2010-6-22 07:57

顶顶，maychang老师再来看看。

3万 · 2010-6-22 08:22

16楼：
光耦三极管最大损耗发生在Vce＝1/2*Vc瞬间。这个结论恰是你在另一帖讨论功率放大器最大输出功率的结论。
既然Vce＝1/2*Vc，那么此瞬间三极管集电极电流Ic＝(1/2Vc)/RL。
三极管饱和与截止，功耗都很小，功耗发生在开通和关断过程，这是开关电源工作管子损耗小(从而整机效率较高)的原因。正是因为功耗发生在开通和关断过程中，所以开关电源总是希望开通和关断过程时间尽量短。

只看该作者 · 2010-6-22 08:43

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-6-22 08:45 编辑

18# maychang

1、最大功耗发生在最大输出电压（截止时）上升或下降到最大值的一半时的瞬间功率？

2、其实此贴子的目的就是搞明白，我取if=10ma，理论ic=if*15%=1.5ma。而实际ic=vcc/Rc=1ma。为使光耦工作在深度饱和，我可以增大if至20ma或者增大RC的值
当初理解错误了6楼vo与io的关系表。觉得在上述情况下，增加if到20ma会使输出vo限制。

3万 · 2010-6-22 08:53

19楼：
不知道你的光耦电流传输比的分散性有多大。光耦(其它高速电路也是一样)尽量不要工作于深饱和，深饱和会降低工作速度，因为从深饱和退出所需要的时间较长。
饱和深度，只需要深到保证同一型号的不同器件(光耦)焊到电路板上都能够饱和即可。

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