1.光電耦合器的導(dǎo)電性能檢測(cè)

　　鑒于光電耦合器中的發(fā)射管與接收管是互相獨(dú)立的因此可以單獨(dú)檢測(cè)這兩部分。整個(gè)測(cè)量分三步進(jìn)行：

　　(1)利用R×100(或R×1k)測(cè)量發(fā)射管的正、反向電阻，檢查單向?qū)щ姟?/p>

　　(2)分別測(cè)量接收管的集電結(jié)與發(fā)射結(jié)的正、反向電阻，均應(yīng)單向?qū)щ?。然后測(cè)量穿透電流ICEO，應(yīng)等于零。

　　(3)用R×10k檔檢查初級(jí)(發(fā)射管)與次級(jí)(接收管)的絕緣電阻，應(yīng)為無(wú)窮大。

　　有條件者最好選兆歐表實(shí)際測(cè)量一下絕緣電壓及絕緣電阻值。兆歐表的額定電壓只能接近、但不得超過被測(cè)光電耦合器所規(guī)定的VDC值。舉例說(shuō)明，GO110型光電耦合器的VDC=1000V，可選ZC25-4型兆歐表，其額定電壓恰好為1000V，符合規(guī)定的檢測(cè)條件。4N35型的VDC=3550V，宜選用ZC11-5型兆歐表，該表額定電壓為2500V。測(cè)絕緣電壓時(shí)，連續(xù)搖兆歐表的時(shí)間不要超過一分鐘。

　　實(shí)例：測(cè)量一只4N35型光電耦合器，它屬于通用型光電耦合器，采用雙列直插式封裝，共有6個(gè)引出端。其中，靠近黑圓點(diǎn)的管腳為第1腳，第3腳是空腳(NC)。

　　(1)檢查發(fā)射管;選擇500型萬(wàn)用表的R×100及R×1k檔，首先測(cè)量發(fā)射管正向電阻，然后交換表筆再測(cè)反向電阻。

　　(2)檢查接收管;將黑表筆固定接B極，紅表筆依次接C極和E極，測(cè)量的電阻值都很小。交換表筆位置后，電阻均為無(wú)窮大。另外測(cè)得C-E間電阻呈無(wú)窮大，證明穿透電流ICEO=0。

　　(3)檢查絕緣電阻及絕緣電壓;首先用R×10k檔測(cè)量腳1與腳6之間、腳2和腳6之間的絕緣電阻，都是無(wú)窮大。然后用ZC11-5型兆歐表提供2500V的檢測(cè)電壓VDC，絕緣電阻大于10000MΩ(即1010Ω)。

　　2.電流傳輸能力檢測(cè)

　　對(duì)于晶體三極管來(lái)說(shuō)，當(dāng)基極有輸入電流Ib時(shí)，在集電極就可得到電流Ic，Ib和Ic的比值稱為三極管的β值。相類似的，對(duì)于二極管、三極管型光電耦合器來(lái)說(shuō)，當(dāng)發(fā)光二極管通以正向電流IF時(shí)，光敏三極管可輸出電流Ic，Ic和IF的比值就是光電耦合器的CTR值。從表面上看，晶體管的β值和光電耦合器的CTR值似乎具有同樣的意義，都是輸入和輸出電流之比。

　　為此，我們把三極管的β值稱作電流放大倍數(shù)，而把光電耦合器的CTR值稱為電流傳輸比(以百分?jǐn)?shù)表示)，以資區(qū)別。在無(wú)專用儀器的情況下，分別測(cè)量Ic和IF，以求光電耦合器的電流傳輸比CTR。

　　(1)晶體管特性圖示儀法;應(yīng)用晶體管特性圖示儀可以方便地測(cè)量光電耦合器的電流傳輸比CTR;把光電二極管的負(fù)極E1和光敏三極管的發(fā)射極E2接到圖示儀的“E”端，發(fā)光二極管的正極F接到圖示儀的“B”端就可按照測(cè)量NPN小功率晶體管的檢測(cè)步驟來(lái)測(cè)量，不過由于光電耦合器的CTR值小于1，“Ib”的檔位放在比測(cè)量小功率晶體管β值時(shí)大得多的位置上。

　　產(chǎn)品手冊(cè)上提供的光電耦合器的電流傳輸比CTR是典型值，實(shí)際上CTR值是隨IF大小有所變化的，在設(shè)計(jì)線路時(shí)，應(yīng)按實(shí)際使用的IF測(cè)得CTR，作為計(jì)算依據(jù)。

　　(2)萬(wàn)用表法;電流傳輸比(CTR)是衡量光電耦合器性能優(yōu)劣的重要參數(shù)。利用萬(wàn)用表法，不僅能估測(cè)光電耦合器電流輸能力的大小，還可對(duì)同一種型號(hào)的光電耦合器進(jìn)行相對(duì)比較。

　　檢測(cè)電路如圖1所示,圖1中的表Ⅰ、Ⅱ表分別表示兩塊萬(wàn)用表，二者型號(hào)可以相同，也可以不同，但均置于R×100檔。先不接入表Ⅰ，只接表Ⅱ。表Ⅱ的黑表筆接腳5，紅表筆接腳4，電阻讀數(shù)應(yīng)為無(wú)窮大。由于接收管呈截止?fàn)顟B(tài)，因此電阻檔讀數(shù)實(shí)際反映出接收管的電流ICEO=0。

　　然后把表Ⅰ也接入電路，黑表筆接腳1，紅表筆接腳2。此時(shí)觀察到表Ⅱ的讀數(shù)從無(wú)窮大迅速減小到幾百歐，說(shuō)明接收管業(yè)已導(dǎo)通。在同樣檢測(cè)條件下(即所選擇萬(wàn)用表的型號(hào)及電阻檔均不改變)，表針偏轉(zhuǎn)的角度愈大，證明器件的電流偉輸比愈高。

　　實(shí)例：選兩塊500型萬(wàn)用表分別作為表Ⅰ和表Ⅱ。首先估測(cè)一只4N85通用型光電耦合器的電流傳輸能力。在不接表Ⅰ時(shí)，表Ⅱ讀數(shù)為無(wú)窮大，接表Ⅰ后，表Ⅱ讀數(shù)減小到350Ω。

　　然后采樣同樣方法估測(cè)另一只4N35的電流傳輸能力，表Ⅱ的讀數(shù)從無(wú)窮大減至370Ω。因?yàn)?50Ω<370Ω，故判定前面一只4N35的電流傳輸能力比后者要強(qiáng)一些。

　　采用雙表法不僅可以檢查光電耦合器進(jìn)行“電-光-電”轉(zhuǎn)換工作是否正常，還能進(jìn)一步測(cè)量出電流傳輸比CTR以及接收管和飽和壓降VCES等項(xiàng)參數(shù)。

　　首先假定表Ⅰ和表Ⅱ分別屬于不同型號(hào)的萬(wàn)用表，它們?cè)赗×100檔的電流比例系數(shù)依次為K1、K2，并且表Ⅰ向發(fā)射管提供的正向電流IF=K1n1，由表Ⅱ上讀出的集電極電流IC=K2n2得出;

　　CTR=IC/IF×100%=K2n2/K1n1×100% (1)

　　顯然，若選同一型號(hào)的兩塊萬(wàn)用表，則K1=K2，式(1)就化簡(jiǎn)成

　　CTR=n2/n1×100% (2)

　　(2)式為測(cè)量CTR提供了一種簡(jiǎn)便方法，即并不需要實(shí)際求出IF、IC值，只需記下表Ⅰ、表Ⅱ在測(cè)量時(shí)的偏轉(zhuǎn)格數(shù)n1和n2，就能迅速、準(zhǔn)確地計(jì)算CTR值。

　　注意事項(xiàng)：測(cè)量CTR及VCES時(shí)均應(yīng)選擇R×1k檔，該檔提供的檢測(cè)電流比較合適。不宜用R×1k檔或R×10檔。

　　3.VF、VBC、VBE、hFE參數(shù)檢測(cè)

　　利用下面介紹的方法，能夠準(zhǔn)確測(cè)量光電耦合器的下列參數(shù)：

　　(1)發(fā)射管正向電壓VF。

　　(2)接收管的集電結(jié)正向壓降VBC。

　　(3)發(fā)射結(jié)正向壓降VBE。

　　(4)接收管的共發(fā)射極電流放大系數(shù)hFE。

　　本例需要利用讀取電壓法以及準(zhǔn)確測(cè)量晶體管hFE的簡(jiǎn)便方法。下面通過一個(gè)實(shí)例加以說(shuō)明。

　　實(shí)例：測(cè)量一只4N35通用型光電耦合器。使用500型萬(wàn)用表，并選擇R×100電阻檔。

　　(1)測(cè)量VF、VBC、VBE;分別測(cè)量+—、B-C、B-E之間的正向電阻，同時(shí)讀出表針倒數(shù)偏轉(zhuǎn)的數(shù)值，再計(jì)算各正向電壓值。

　　(2)測(cè)量hFE;為便于接收和插基極電阻，現(xiàn)把4N35插在面包板(又叫電路實(shí)驗(yàn)板)上。首先按照?qǐng)D2(a)所示電路，在接收管的基極與集電極之間接固定偏置電阻RB，RB實(shí)選0.5級(jí)100kΩ精密金屬膜電阻。因500型萬(wàn)用表R×100檔的歐姆中心值R0=1kΩ，故系數(shù)m為：

　　m=RB/R0=100kΩ/1kΩ=100

　　將黑表筆接C極，紅表筆接E極時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)格數(shù)n1=22.6格(所對(duì)應(yīng)的電阻值為1.2kΩ)。再參照?qǐng)D2(b)的電路，將基極與集電極短路時(shí)，讀出n2=30格(對(duì)應(yīng)于660Ω)。最后把m、n1、n2之值一并代入式中計(jì)算出：

　　hFE=mn1/n2-n1=100-22.6/30×22.6=305

　　由此證明接收管的放大能力比較強(qiáng)。需要說(shuō)明一點(diǎn)，另用DT-830型數(shù)字萬(wàn)用表hFE的插中測(cè)得，該器件的hFE=346?？梢娂词共捎貌煌膬x表，而且檢測(cè)條件存在一定差異，但兩個(gè)測(cè)量結(jié)果還是比較接近的。

　　5.結(jié)語(yǔ)

　　目前，光電耦合器是一種抗干擾，隔噪音的理想半導(dǎo)體光電器件，在自動(dòng)化控制設(shè)備中應(yīng)用得非常廣泛，前景也十分可觀。隨著工廠自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，以及光隔離器和固體繼電器等自動(dòng)控制部件在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，光耦合器的市場(chǎng)將日益擴(kuò)大，其檢測(cè)技術(shù)一定會(huì)不斷創(chuàng)新發(fā)展。