光電耦合器MOC3041應用之上篇

例1
圖中的光耦MOC3041是用來隔離可控硅上的交流高壓和直流低壓控制信號的。其輸出用來觸發雙向可控硅，選用ST
     Microelectronics公司的T4系列，內部集成有緩沖續流電路，不用在雙向可控硅兩端并聯RC吸收電路，可以直接觸發，電路設計比較簡單。

P1.0通過可控硅、交流接觸器、過流保護器和斷相保護器控制電機，圖中僅給出帶過零觸發的雙向晶閘管觸發電路。MOC3041為光耦合雙向可控硅驅動器，輸入端驅動電流為15mA，適用于220V交流電路。

 1、MOC3041的工作電流僅十余個毫安，直接驅動20瓦的功率非常勉強，不敢保證長時間工作不會燒壞，應該讓3041驅動97A6的可控硅，再用可控硅驅動電磁閥。
2、實踐證明，51單片機驅動PNP管的時候，在工作條件接近臨界點的時候，會出現關不斷的現象，其原因在于：（1）端口的高電平并不是嚴格的Vcc電壓，而是比Vcc略低，這種略低的電壓足以形成給Q1一個很小的偏置電壓Vbe，雖然該電壓遠小于0.7V，但經過三極管放大后，卻能夠造成Q1集電極有極小的電流存在，盡管該電流不足以導致LED發出用肉眼能看到的亮光，但是在密封的光耦合器內，卻能夠導致光耦合區工作；（2）PNP管要比NPN極管有更大的穿透電流，即：在基極B完全斷開的情況下，集電極仍然有極小的電流存在。

 綜合以上兩點，該電路的設計是存在缺欠的，改進方法如下：

1、MOC3041與氣閥之間加入一個可控硅（必須）

2、建議改用NPN管驅動，如果必須要用PNP管，就應該在B和E之間接一個10K左右的電阻；或者在發射極串入一個二極管，以起到鉗位作用，即保證PNP管能可*關斷；或者干脆將耦合器的1和2腳改接在發射極，并讓集電極通過電阻接地。

1、不推薦用3041直接驅動電磁閥，加一個可控硅非常有必要。

2、用單片機直接驅動3041是可以的。

3、用2K電阻能可*驅動，因為內部的光耦合幾乎是100%的耦合，只要微弱發光即可。

 例2

交流接觸器C 由雙向晶閘管KS 驅動。光電耦合器MOC3041 的作用是觸發雙向晶閘管KS 以及隔離單片機系統和接觸器系統。MOC3041 的輸入端接7407，由單片機的P<SUB>1.1</SUB>端控制。P<SUB>1.1</SUB>輸出低電平時，KS導通，接觸器C吸合。P<SUB>1.1</SUB>輸出高電平時，KS關斷，接觸器C釋放。MOC3041內部帶有過零控制電路，因此KS 工作在過零觸發方式。
例3

單片機處理完數據后，發出控制信號控制外電路工作，開關型驅動接口中單片機控制輸出的信號是開關量，有發光二極管驅動接口，光電耦合器驅動接口，液晶顯示器驅動接口，晶閘管輸出型驅動接口和繼電器型驅動接口。控制揚聲器采用的是晶閘管輸出型光電耦合驅動接口。

電路如圖2 所示。晶閘管輸出型光電耦合器的輸出端是光敏晶閘管。當光電耦合器的輸入端有一定的電流流入時，晶閘管導通。采用4N 40單相晶閘管輸出型光電耦合器，當輸入端有15-30mA的電流時輸出端的晶閘管導通。輸出端的額定電壓為400V ,額定電流有效值為300mA。4N 40的6腳是輸出晶閘管的控制端，不使用此端時，可對陰極接一電阻。所以，當8031的P1.0為低電平時，二極管導通，發光，觸發晶閘管使其導通，揚聲器報警。
自動通車接口電路設計

 圖2 光電耦合器驅動接口電路
8031與自動停車電路間用的是交流電磁式接觸器的功率接口。具體電路如圖3 所示。

圖3 交流接觸器接口

交流接觸器C 由雙向晶閘管KS 驅動。光電耦合器MOC3041 的作用是觸發雙向晶閘管KS 以及隔離單片機系統和接觸器系統。MOC3041 的輸入端接7407，由單片機的P1.1端控制。P1.1輸出低電平時，KS導通，接觸器C吸合。P1.1輸出高電平時，KS關斷，接觸器C釋放。MOC3041內部帶有過零控制電路，因此KS 工作在過零觸發方式。
例4

與雙向可控硅配套的光電隔離器稱為光耦合雙向可控硅驅動器，如圖所示

與一般光耦不同的是它的輸出部分是一硅光敏雙向可控硅，一般還帶有過零觸發檢測器（如上圖中的A），以保證在電壓接近零是觸發可控硅。常用的有MOC3000系列，我們的設計采用MOC3041,
下圖為光耦與雙向可控硅的接線圖

不同的光隔，其輸入端驅動電流也不一樣，如MOC3041為15mA,電阻R則在驅動回路中起到限流的作用，一般在微機測控系統中，其輸出可用OC門驅動，在光隔輸出端，與雙向可控硅并聯的RC是為了在使用感性負載時吸收與電流不同步的過壓，而門級電阻則是為了提高抗干擾能力，以防誤觸發。
實際可行方案protel原理圖(變動了幾個電阻)

 例5

為了實現水溫的PID控制，功率放大電路的輸出不能是一個簡單的開關量，輸入電爐的加熱功率必須連續可調；

改變輸入電爐的電壓平均值就可改變電爐的輸入功率，而較簡單的調壓方法有相位控制調壓和通斷控制調壓法；

采用通斷控制調壓法不僅使輸出通道省去了D/A轉換器和可控硅移相觸發電路，大大簡化了系統硬件，而且可控硅工作在過零觸發狀態，提高了設備的功率因數，也減輕了對電網的干擾。

 例6

圖4．24 是4N40 的接口電路。

4N40 是常用的單向晶閘管輸出型光電耦合器，也稱固態繼電器。當輸入端有15～30mA 電流時，輸出端的晶閘管導通，輸出端的額定電壓為400V，額定電流為300mA。輸入輸出端隔離電壓為1500V～7500V。

4N40 的第6 腳是輸出晶閘管控制端，不使用此端時，此端可對陰極接一個電阻。