本文主要介紹光電耦合器、開關(guān)量輸入回路以及開關(guān)量輸出回路。并將詳細(xì)了解它的應(yīng)用情況和工作方式。
一、光電耦合器：
這部分將會(huì)介紹光電耦合器定義、組成及其作用。
1. 光電耦合器定義：
把發(fā)光器件和光敏器件按照適當(dāng)?shù)姆绞浇M合，就可以實(shí)現(xiàn)以光信號(hào)為媒介的電信號(hào)變換，采用這種組合方式制成的器件為光電耦合器。
2. 組成：
光電耦合器內(nèi)部一般是發(fā)光二極管和光敏晶體管組成的集成功能模塊，將光隔離器與邏輯功能組合在一起。
3. 作用：
因光隔離器件和光敏器件被相互絕緣地分別設(shè)置在輸入和輸出兩側(cè)回路，可實(shí)現(xiàn)兩側(cè)之間的電氣隔離。
光電耦合器既可以用來(lái)傳遞模擬信號(hào)，也可以作為開關(guān)器件使用，甚至繼電器的控制功能（指在弱電）。
與隔離變壓器相比，光電耦合器的工作頻率范圍寬、體積小、耦合電容小，輸入輸出之間的絕緣電阻高，并能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的單方向傳遞。
光電耦合器的輸入特性就是光器件（常用發(fā)光二極管）的特性，輸出特性取決于輸出側(cè)的器件，隔離阻抗不小于1010歐姆，輸入輸出間的耐壓不小于1kv。當(dāng)輸出側(cè)為光敏三極管時(shí)，由于它的結(jié)電容大，按負(fù)載電阻1k歐姆考慮，工作頻率應(yīng)小于100khz。當(dāng)輸出側(cè)為達(dá)林頓型三極管時(shí)，工作頻率應(yīng)小于1khz。
4. 應(yīng)用情況
在微機(jī)保護(hù)中使用光隔離器主要是利用了開關(guān)器件的功能，應(yīng)用于邏輯電平和信號(hào)的控制，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)信號(hào)的傳遞和電氣的絕緣。
5. 使用光電耦合器控制邏輯電平的兩種工作方式：
當(dāng)發(fā)光二級(jí)管側(cè)通過(guò)電流較小時(shí)，產(chǎn)生的光電流較小，光敏器件側(cè)處于截止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)發(fā)光二極管側(cè)通過(guò)電流較大時(shí)，產(chǎn)生的光電流較大，光敏器件側(cè)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
二、開關(guān)量輸入回路：
微機(jī)保護(hù)裝置的開關(guān)量輸入（觸點(diǎn)狀態(tài)的接通或斷開）兩類：
第一類：裝在保護(hù)裝置面板上的觸點(diǎn)：此類觸點(diǎn)主要指用于人機(jī)對(duì)話的鍵盤以及部分切換裝置工作方式用的轉(zhuǎn)換開關(guān)等?？芍苯咏又廖C(jī)的并行接口。
第二類：從裝置外部經(jīng)過(guò)端子排引入裝置的觸點(diǎn)：使用光電耦合器件實(shí)現(xiàn)電氣隔離。當(dāng)外部繼電器觸點(diǎn)閉合時(shí)，電流經(jīng)限流電阻r2流過(guò)發(fā)光二極管使其發(fā)光，光敏晶體管受光照射而導(dǎo)通，其輸出端呈現(xiàn)低電平“0”。
三、開關(guān)量輸出回路：
開關(guān)量輸出do： do（digital output—開出）主要包括保護(hù)的跳閘出口、本地和中央信號(hào)以及通信接口、打印機(jī)接口等。
數(shù)字信號(hào)輸入/出接口：對(duì)于通信接口、打印機(jī)接口等裝置內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)，可用下圖接法。
圖1 開關(guān)量輸出回路