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线性光耦应用于煤矿电气产品设计


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 线性光耦应用于煤矿电气产品设计 作者:邵艳慧 来源:《城市建设理论研究》2013 年第 07 期 [摘要]本文介绍了线性光耦器件的特性及工作原理,分析了该类器件用于模拟信号隔离转 换的典型电路,给出线性光耦在煤矿电气产品电路设计中的应用实例。 关键词:线性光耦;光电隔离;HCNR201 Linear optical

coupling application in coal mine electrical product design Shao Yan Hui (Changzhou Automation Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group Corporation, Changzhou 213015, China) Abstract: This paper introduces the characteristics of linear optical coupling components and working principle, analyzes the such devices in the analog signal isolation and conversion of typical circuit, and gives the use of linear optical coupling in circuit design of coal mine electrical product application. Keywords: linear optical coupling; Photoelectric isolation; HCNR201 中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号: 引言: 煤矿井下环境一般比较恶劣,为了适应井下的特殊环境,煤矿电气产品的设计在电气间 隙、爬电距离、信号隔离等方面较普通电气产品要严格的多。本文将介绍线性光耦隔离技术在 煤矿电气产品电路设计过程中的应用。 一、概述 煤矿井下传感设备采集的环境参数信号和一些大型开关电气设备的监视控制信号多是本质 安全信号,这些信号无故障和不失真传输是保证煤矿井下安全生产监控系统可靠运行的保证。 井下环境中有很多因素会导致此类信号的失真,如接地环路问题、测量回路相互连接问题、电 磁干扰问题等等。隔离技术可以有效解决以上问题。对于数字信号的隔离,光电隔离是常用的 信号隔离形式,光电隔离中光电耦合器通过光电转换,以光为信号传输介质,从而实现了现场 信号与控制装置的完全隔离。对于模拟信号,光耦因为输入输出的线性较差,并且随温度变化 较大,一度限制了其在模拟信号隔离的应用。随着半导体技术的发展,高精度、高线性度的线 性光耦的出现,加速了光隔离技术在模拟信号隔离电路广泛应用。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 二、线性光耦 基本原理: 线性光耦组成的隔离电路本质上也是一种光耦和隔离放大器,它的隔离原理与普通光耦没 有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接收电路用于反 馈。这样两个非线性的光接收电路,通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达 到实现线性隔离的目的。常用的线性光耦有 Agilent 公司的 HCNR200/201,CLARE 公司的 LOC110,TI 公司的 TIL300,SSOUSA 公司的 SLC800 等。 内部构成及特性: L

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