原创 说说光耦继电器

说说光耦继电器<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

        光耦继电器是固态继电器的一种。英文是Solid State Optronics Relay。一般继电器都是机械触点，靠通电流过线圈变成有磁性的磁铁吸合触点，从而控制开光状态。而光耦继电器工作原理类似于光耦(其实看等效电路图是一样的)。

首先要搞清楚继电器的几个专业术语：

Form A=常开触点

Form B=常闭触点

Form C=转换触点

Form E=双稳态开关

AT=安培匝数  用于描述磁场灵敏度的参数

是常闭触点

是常开触点

理解了上面的专业术语也就能看懂DataSheet上名词了。如我的C<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />8051F板子上用到的Panasonic的AQW610。在AQW610的DataSheet上些着这个继电器是“Form A&B”就是，既有常开触点，也有长闭触点。

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可以看一下AQW610的等效电路图：

有一个常开触点，一个常闭触点。

光耦继电器（MOS输出）特点：

>无触点，因此没有触点的磨损，使用寿命是无限的；

>无震动和弹跳；防震，抗摔性；

>无动作声音；

>小体积（有直插和贴片两种封装），高信赖性；

>AC/DC兼用；

>高速切换；

>低放电电压；

>低动作电流（省电流）；

>低开路时的漏电电流；

>输入与输出间完全绝缘。

>可控制各种负载（继电器、电灯、发光二极管、加热器、马达、电磁吸筒等）。

balabala说了一大堆，其实就是说明光耦继电器不像其他继电器，如电磁继电器那样。电磁继电器是有使用寿命的，DataSheet上通常称为Expected Mechanical Life(预估机械寿命)和Expected Electrical Life at Rated Load(预估负载寿命)，机械寿命一般在10⁷或10⁸  次，而负载寿命一般在10⁵ 次。如NAIS松下TQ系列POLARIZED RELAY(极化继电器)，

                               NAIS松下TQ系列继电器参数

TQ系列继电器Datasheet

光耦继电器是没有寿命的，发光二极管导通截止，接收二极管导通截止，不会因为老化而坏掉。因此光耦继电器适用于反复需要开关的领域。

光耦继电器还有一个优点就是没响声，不会咔嚓咔嚓响:-)

继电器触点类型有：1常开、1常闭、1开1闭、2常开、2常闭…..

总之很多很多，按需求选择。

其实光耦继电器按输出结构也可以分为MOS(场效应管)输出或SCR(可控硅整流管)输出。

MOS输出的负载电流比较小(通常几百mA)，而如果是SCR输出的负载电流比较大(能达到几mA)。

如：Solid State Optronics的AD2C101 mos管输出

     输出负载电流最大为100mA。

   而同是Solid State Optronics的SP646 SCR输出。

     输出负载电流最大为1.2A。

AD2C101 DataSheet

SP646   Datasheet

应用领域：

广泛应用于测量仪器、通讯器械、工业器械、医疗器械、安全系统、家电、办公自动化、监测系统等领域。

继电器的作用与原理：

继电器说白了小电流或低电压或小功率控制大电流或高电压或大功率的设备。至于继电器的原理可以参考下面文章

Understanding RELAYS, Kevin R.Sullivan

光耦继电器的应用电路

                                       1 Form A / 1 Form B Connection

        Vin有电压输入，有电流从1管脚流到2管脚，管脚8和管脚7不导通(原来是常闭合导通的)。同样，Vin有电压输入，有电流从3管脚流到4管脚，管脚6和管脚5导通(原来是常开截止的)。

    现在要计算限流电阻R的值。限流电阻R的值由下面公式决定：

R = (V_in - V_led) / I_led        (1)

 在这公式中:
R 是输入限流电阻( the input resistor)
V_in是输入控制信号(the input control signal source)
V_led是LED正向压降电压(the forward voltage drop across the LED)
I_led是流过LED的正向电流(the desired forward current through the LED)

假设是在一个标准TTL的电路里，光耦继电器采用AQW610。

V_in =5V

V_led  =1.5V

I_led   =5mA(比maximum的3mA都要大)

因此限流电阻R=700Ω。

一个Form A和一个Form B 继电器组成一个Form C继电器

什么是Form C继电器呢？感觉就像一个单刀双掷的开光，底座上有一个闸刀开关，有两个接触片。闸刀在两个接触片必选其一连接。

SPDT Single-Pole Double-Throw 单刀双掷

         连接管脚2和管脚3，输出端连接管脚6和管脚7，那么管脚6和管脚7就成为“单刀”，管脚8和管脚5就成为“双掷”“两个接触片”。在没有Vin的时候，“单刀”是与管脚8这个“接触片”连在一起的。当有Vin，两个发光二极管导通时，“单刀”是与管脚5“接触片”连在一起。

V_in =5V

V_led  =3V

I_led   =5mA

此时V_led 应该是两个发光二极管的正向压降。、

这样限流电阻R=400Ω。

上面计算参考文章

BTW(by the way):

        开头说到光耦继电器像光耦，其实确实像，但还要考虑一个因素，就是开关时间。继电器开关时间慢(ms量级)，而光耦开关时间快(us量级)。下面从AQW610和光耦4N25的DataSheet可以看出。

   光耦继电器AQW610数据手册

光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。

光耦4N25数据手册

光耦继电器主要生产厂家

1)      Panasonic——PhotoMOS

http://pewa.panasonic.com/pcsd/product/pmos/index.html

2)      欧姆龙——MOS FET继电器

http://www.ecb.omron.com.cn/product/relay/mosfet/20v/

3）Solid State Optronics

http://www.ssousa.com/product.asp

点击上面的网页，通过实际应用，根据开闭需求，继电器数目，输出结构等选择适合的光耦固态继电器。

关于Solid State Optronics Relay的其他介绍可以参考下面的文章：