请各位朋友们帮忙看看这样的光耦电路有没有问题用来隔离单片机IO口的输入输出。 -

标题: 请各位朋友们帮忙看看这样的光耦电路有没有问题用来隔离单片机IO口的输入输出。 [打印本页]

作者: mianshixuehu 时间: 2022-3-13 17:03
标题: 请各位朋友们帮忙看看这样的光耦电路有没有问题用来隔离单片机IO口的输入输出。
电路图和参考文档的参数如下。如果我提供的数据还不够，我会后续追加。麻烦各位大佬帮忙看看啦！非常感谢！！

作者: hange_v 时间: 2022-3-13 19:33
2脚最好也加个上拉电阻

作者: rundstedt 时间: 2022-3-13 19:37
单片机在哪边？

作者: 188610329 时间: 2022-3-13 20:12
R7的105R，是什么意思? 105欧的话电流会有30ma，io不会烧么？1000K的话电流才3ua，能导通么？

作者: 5191 时间: 2022-3-13 22:50
发射压降1.2V的话，适当加大限流电阻，470R?510R?看IO口的灌电流能力，

作者: 周翔宇 时间: 2022-3-13 23:23
主要看你左边，只要把灯点亮就可以了，这个需要注意两点，一保证点亮二极管的电流，二、不要灌到单片机的电流太大，可能会烧毁单片机

作者: mianshixuehu 时间: 2022-3-13 23:43

发表于 2022-3-13 19:37
单片机在哪边？

这个图上的单片机是在左边

作者: mianshixuehu 时间: 2022-3-13 23:49

188610329 发表于 2022-3-13 20:12
R7的105R，是什么意思? 105欧的话电流会有30ma，io不会烧么？1000K的话电流才3ua，能导通么？

正向压降应该是说的光耦的二极管压降吧，算上来的话电流应该是20ma左右，IO烧不烧这个我确实没考虑到，我打算用STM32 的单片机，不知道大佬是否知道IO的电气能力20ma一个IO口会不会烧呢？

作者: mianshixuehu 时间: 2022-3-13 23:55

5191 发表于 2022-3-13 22:50
发射压降1.2V的话，适当加大限流电阻，470R?510R?看IO口的灌电流能力，

我使用的STM32 刚刚查了查手册应该是25ma的能力吧？适当降低只要确保光耦基极正常就行吗？

作者: mianshixuehu 时间: 2022-3-13 23:56

周翔宇发表于 2022-3-13 23:23
主要看你左边，只要把灯点亮就可以了，这个需要注意两点，一保证点亮二极管的电流，二、不要灌到单片机的电 ...

那右边的电阻是可以去掉吗？

作者: mianshixuehu 时间: 2022-3-14 00:03

5191 发表于 2022-3-13 22:50
发射压降1.2V的话，适当加大限流电阻，470R?510R?看IO口的灌电流能力，

那提高限流电阻是否会影响光耦的开关呢？

作者: 名字不是重点 时间: 2022-3-14 09:04
光耦用在这里就是画蛇了这个电路。在电气上没能做到真正的隔离，不如一个三极管来的简便实惠。。

作者: mianshixuehu 时间: 2022-3-14 13:52

名字不是重点发表于 2022-3-14 09:04
光耦用在这里就是画蛇了这个电路。在电气上没能做到真正的隔离，不如一个三极管来的简便实惠。。

是不是要吧电源和地左右分开才是真的隔离？

作者: 188610329 时间: 2022-3-14 13:59

mianshixuehu 发表于 2022-3-14 13:52
是不是要吧电源和地左右分开才是真的隔离？

光耦左右的设备（光耦本身左右两半算不连接的)，没有任何其他共同的连接部分才算隔离。你3.3v是同一个电池的话，都不算隔离。
然后那个105r感觉不靠谱啊，好歹要1k吧？

作者: 名字不是重点 时间: 2022-3-14 15:27

mianshixuehu 发表于 2022-3-14 13:52
是不是要吧电源和地左右分开才是真的隔离？

光耦电路一般用在高低压全隔离的，（冷热电端，或者说是220AC与低压DC之间），你看一下手机充电头的电路就明白。

作者: 老愚童63 时间: 2022-3-15 08:25
R7太大，R?太小。R7改成200-470欧姆，R?改成1K-10K.

作者: Hephaestus 时间: 2022-3-15 20:49
计算出来的楼主的设计完全正确。但是两边共地确实不需要这个电路。

作者: 老愚童63 时间: 2022-3-16 07:27

Hephaestus 发表于 2022-3-15 20:49
计算出来的楼主的设计完全正确。但是两边共地确实不需要这个电路。

计算没错，但现实设计我们必须留有一定的设计裕量。光耦初级电流通常设计在5-15ma，考虑到单片机的I/O口电流限制，最好设计在5-10ma为宜。另外，我们必须考虑光耦的离散型问题，在5-10ma初级电流情况下，次级CE导通电阻的影响，所以，如果仅仅作为电平变换或者开关信号传递，光耦集电极偏置电阻最好适当增大一些，以保证光耦输出处于饱和导通状态以降低导通时的CE电阻的影响。

作者: Hephaestus 时间: 2022-3-16 12:52

老愚童63 发表于 2022-3-16 07:27
计算没错，但现实设计我们必须留有一定的设计裕量。光耦初级电流通常设计在5-15ma，考虑到单片机的I/O口 ...

设计裕量楼主留的已经足够了。

光耦初级电流如果单片机输出我也不会用20mA这么大，但是如果是外部24V离散量输入的光耦隔离，我设计电路都是20mA刚刚起步，就是为了抗干扰，再恶劣的工业场合也不太可能在连线上感应出20mA的电流。“通常”一般是井底之蛙的井口那么大的见识而已。

单片机I/O驱动能力楼主在9V已经贴出来了，如果驱动太多这样的20mA确实有问题，可是楼主也没说有很多组吧？目前只能证明有一组，楼主设计完全没问题。

光耦离散性问题，“在5~10mA初级电流……”这都是你的梦话，忽略不计。光耦前向电流20mA，后向电流5mA，需要的CTR是25%，而楼主位显示出不同档光耦CTR在50~600%之间。

算完之后我觉得楼主除了不懂电源不隔离不需要光耦以外，单单计算配套电阻的水平不知道比你高到哪里去了。

作者: mianshixuehu 时间: 2022-3-22 15:24

Hephaestus 发表于 2022-3-16 12:52
设计裕量楼主留的已经足够了。

光耦初级电流如果单片机输出我也不会用20mA这么大，但是如果是外部24V ...

你好，我在看了大家的建议后，根据我的需求修改了现在的选型和重新计算了阻值。

我的系统里大概会用到15个光耦隔离，而且也是单独通过IO控制的。所以我把每个IO控制光耦LED的电流减小到2mA；参考文档里的压降和正向电流关系图 figure 1，得到压降≈1.1V；得到二极管侧的电阻值1.1K；集电极电阻的计算，参考了Ic vs Vce的关系 figure 5，参考Ic≈0.5mA，Vce约等于0.1V，得到R3=3.4K , 我也将两边的电源分开了用不同的电源。集电极接的是1.8V，单片机的供电为3.3V。地平面也区分开，光耦输出控制的每个设备独立地平面，与相关的光耦共地。

希望大家帮忙再看看可否有不当的地方。我的确是第一次接触模拟电路设计。目前正在看教材边学边做哈哈哈！大家一起进步！

作者: Y_G_G 时间: 2022-3-22 16:11
这3.3V控制1.8V有必要用到光耦吗?一个三极管不行吗?还是说,地都是不共地的?

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