[实用新型]光电耦合装置、光电隔离检测电路及告示电路

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及光电耦合装置、光电隔离检测电路及告示电路。

【背景技术】

如图1所示，光电耦合器（四脚封装）U4，其内置一个发光二极管和一个光敏三极管，光电耦合器的第一输入端1、第二输入端2对位为发光二极管的正极、负极,光电耦合器的第一输出端3、第二输出端4对位为光敏三极管的集电极、发射极。

在本申请中所提述到的光电耦合器均为上述光电耦合器。

见图2，市面现有通过检测使用市交流电（220V/50Hz）的交流负载的通断电以对用户进行告示的告示电路，包括限流电阻R42、二极管D1、光电耦合器U4、电阻R43、电解电容C27、单片机和告示模块，限流电阻R42的第一端和二极管D1的负极连接，光电耦合器并接在二极管D1的两端，光电耦合器的第一输入端与二极管D1的负极连接，光电耦合器的第二输入端与二极管D1的正极连接，光电耦合器的第一输出端接其工作电源，光电耦合器的第二输出端与电阻R43、电解电容C27的正极依次串联，电解电容C27的正极、单片机和告示模块依次串联，电解电容C27的负极接地；该电路以限流电阻R42的第二端和二极管D1的正极作为输入端。

上述告示电路的工作原理如下：将限流电阻R42的第二端和二极管D1的正极分别连接在使用交流市电的负载R0的两端；当交流电源处于正半周期时,电流从电源L端经开关K1后分两路，一路经负载R0流回电源N端，另一路经限流电阻R42、光电耦合器U4流回电源N端，光电耦合器U4处于导通工作状态，然后光电耦合器U4输出电信号，电解电容C27处于充电状态，电解电容C27输出高电平给单片机；当交流电源处于负半周期时,电流从电源N端分两路，一路经负载R0、开关K1流回电源L端，另一路经二极管D1、限流电阻R42、开关K1流回电源L端；光电耦合器U4处于不导通状态，电解电容C27处于放电状态（按设计要求，在一个负半周期中，电解电容C27不能完全放完电，需要能继续给单片机输出高电平信号），电解电容C27输出高电平给单片机；当交流电源处于断电时候，光电耦合器U4处于不导通状态，电解电容C27处于放电状态，最终电解电容C27不能给单片机输出高电平，单片机驱动告示模块告示用户，例如告示模块是个报警电路。

其中，如图3所示，上述告示电路包含了一个通用的光电耦合装置，包括限流电阻R42、二极管D1、光电耦合器U4，限流电阻R42的第一端和二极管D1的负极连接，光电耦合器U4并接在二极管D1的两端，光电耦合器的正极端与二极管D1的负极连接，光电耦合器的负极端与二极管D1的正极连接，限流电阻R42的第二端和二极管D1的正极作为光电耦合装置的输入端。其中，二极管D1的设计目的是防止光电耦合器U4受反向电压击穿，二极管D1与光电耦合器U4的的内置发光二极管反向，限流电阻R42的设计目的是防止二极管D1、光电耦合器U4受压击穿。

上述光电耦合装置运用于交流电时（例如上述光电隔离检测电路，连接到相关电路中是，与交流负载并联接），存在以下缺陷：光电耦合装置的输入端电压随交流电压的波动而波动，若限流电阻阻值选择过大容易检测不到电源信号，若限流电阻阻值选择过小则存在电流过大导致光电耦合器容易损坏和限流电阻发热严重问题。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供一种光电耦合装置，降低了发热量，提高了安全性能。

上述技术问题通过以下技术方案解决：

一种光电耦合装置，其特征在于，包括二极管D1′、二极管D2、二极管D3、二极管D4、光电耦合器和限流电阻R42′，二极管D2、二极管D3、二极管D4同向依次串联，二极管D2的正极连接二极管D1′的负极、光电耦合器的第一输入端，二极管D4的负极连接二极管D1′的正极、限流电阻R42′的第一端，光电耦合器的第二输入端连接限流电阻R42′的第二端。

还在光电耦合器的输入端并接一滤波电容C29。

由上述方案可见，本实用新型具有两个优点：一是利用3个普通二极管限制了光电耦合器在电源正负半周时的输入端电压，保证在电网电压波动的情况下光电耦合器电压不随电网电压升高而升高，防止光耦过压损坏；二是在负载电流较小（电流小于二极管D1′额定电流）的应用场合中，利用交流负载本身具有的内阻分担了负载大部分电压，可省去行业常用的在光电耦合器前串联一个大功率限流电阻,避免限流电阻额外产生的功耗，防止装置因电阻发热损坏失效，提高电路可靠性。