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光电耦合器在设计电路中的符号是怎样的?

光电耦合器是一种把发光器件和光敏器件封装在同一壳体内, 中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。

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光电耦合器(光耦)在电路图中的符号通常由三部分组成:

  1. 输入侧 (发光器件): 通常用一个 发光二极管 (LED) 的符号表示。

    • 符号:一个带横线(或箭头)的三角形加一条竖线
      • 三角形指向一个短横线代表二极管阳极 (A+ )。
      • 从三角形发出的箭头斜向上(或穿过元件主体),代表光。
      • 三角形的底边连接竖线代表阴极 (K- )。
    • 标注:常在旁边标注“LED”或“D”。
  2. 输出侧 (光敏器件): 根据光耦输出端器件的不同,符号也不同:

    • 光敏三极管(最常见):
      • 符号:与普通NPN晶体管符号相似。
      • 不同之处:基极(B)通常不引出 (因为靠光触发),或在符号内部画一个从元件内部指向基极的箭头,表示光接收。发射极(E)和集电极(C)引出。
    • 光敏达林顿管: 两个晶体管符号连接在一起(类似达林顿管),内部指向第一个基极的箭头代表光输入。
    • 光敏二极管: 标准二极管符号,内部指向P/N结的箭头代表光输入。
    • 光敏电阻: 一个斜向方框内带电阻符号,旁边画指向它的箭头代表光。
    • 光触发可控硅/双向可控硅: 相应的可控硅符号(栅极门带MT1/MT2A1/A2),内部带有指向栅极的箭头代表光触发。
    • 标注:常在旁边标注CTR, PT, PHOTO-TR (光敏三极管), PHOTO-DAR (达林顿管), PHOTO-DIODE (光敏二极管), PHOTO-SCR (可控硅), PHOTO-TRIAC (双向可控硅) 等。
  3. 电气隔离: 最重要的是,输入侧和输出侧的符号被一组平行的虚线(通常画成两条略向外弯的曲线)包围在中间。这组虚线清楚地表示输入电路和输出电路在电气上是隔离的,信号通过光进行传递。

常见整体符号示意图 (光敏三极管输出类型):

    输入侧(发射)       输出侧(接收)
      ┌─────┐         ┌─────┐
A (+) │     │ (光)    │     │ C (集电极)
──────┤  >──┼───||───┼─▶   ├──────
      │     │    ||   │     │
K (-) ├─────┤    ||   ├─┐   │ E (发射极)
      └─────┘    ||   │ ▼   │
                   ||   └─────┘
                ── 电气隔离线(虚线) ──

要点总结:

  1. 两侧结构: 输入边是发光二极管 (带光箭头),输出边是某种受光控制的半导体器件 (带代表光触发的箭头或明确无基极引出的三极管符号)
  2. 核心特征: 输入和输出符号被虚线包围,明确标注电气隔离。
  3. 引脚标注: 输入端通常标A/K+/-,输出端根据器件类型标C/E (光三极管)、A/K (光二极管)、MT1/MT2/G (可控硅)等。
  4. 器件类型: 符号会根据实际光敏器件的不同而变化,最常见的是光敏三极管型。

简单记忆:

想象一个发光的二极管(左边),它的光被隔着一层屏障(虚线)的一个三极管或二极管“看到”(右边有指向器件的箭头),这个屏障就是光电隔离的实现。

所以在看到电路图中一个器件符号两边是上述结构并被虚线框(或曲线)隔开时,基本就可以确定它是一个光电耦合器了。记住电气隔离的虚线是识别其符号的关键特征之一。

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