自制光耦检测仪

双色佳人

　　光电耦合器(Opticalcoupler，英文缩写OC)是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。

　　引脚 1：阳极 (+) 引脚，将逻辑信号输入到内部 IR。

引脚 2 ：阴极 (-) 引脚，与电路和电源连接到公共地。

引脚 3 ：发射极引脚，通过电路和电源建立公共地。

引脚 4：集电极引脚，在接收到 IR 信号时传输逻辑输出。

输入的电信号驱动光发射源，使之发光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在电脑数位通信及实时控制中作为信号隔离的界面器件，可以大大增加其工作之可靠性。

常用光耦PC817 的参数：

• 高 VCEO（集电极-发射极电压）：80V MAX
• 输入二极管正向电压：1.25V
• 最大集电极电流：50 mA
• 集电极和发射极的最大电压比为 80V
• 4 引脚 DIP封装和 SMT 封装
• 输入和输出的内部保护
• CTR（当前传输率）可用于多个等级
• 下降时间：18 μs
• 上升时间：18 μs
• 截止频率：80 kHz
• 最大功耗：200 mW
• 输入输出间高隔离电压：5.0kV
• 最高工作温度范围为 -30 至 100 度。
• 内部电阻为 100 Ω。
• 该 IC 的内部存储温度范围为-55 -125度。
• 焊接时，光耦的温度范围为260 度。

PC817 常用的替代型号：

1.PC817 替代型号：

4N25、6N136、MOC3021、MOC3041、6N137

2.PC817 等效产品：

PC817A、PC817C、PC817B 和 PC817D

光耦常用于开关电源的强电与弱电的电气隔离中。开关电源220V电输入，经整流桥和电容滤波后，得到300V左右的高压直流电，高压直流电经过电源管理芯片智能调节占空比加到变压器初级线圈，这样在变压器次级线圈上得到较低电压的交流电，经过整流滤波后得到所需的直流电。

　　如上图，通过变压器隔离了高压和低压部分，但电源管理芯片还需要一个输出端反馈信号用来实时监测输出端电压的高低，以便动态调节占空比来调节输出电压在恒定的范围内。

那么低压区的反馈信号如何才能安全的传递到高压区的电源管理芯片呢？这里就用到了光耦。光耦先把低压区的电压高低转化为光信号，光信号投射到光耦高压端的光敏三极管上，光敏三极管再把光信号转化为电信号，进而传递给电源管理芯片。当输出电压上升时，光耦内发光二极管电流增大，亮度升高，光耦的另一端通过三极管的电流也相应增大；当输出电压下降时，光耦内发光二极管电流减小，亮度降低，光耦的另一端通过三极管的电流也相应减小。开关电源中一般要求光耦两端的电流成比例的线性变化，从而为电源管理芯片提供精确的反馈信号。

维修中经常要检测光耦的好坏，因拆卸比较麻烦，在路检测又难以实现，再加之拆下后检测需要外加电源或使用双表等方法，给检测工作带来了不小的麻烦和困难，有的干脆不论好坏一律换件维修，虽加快了维修进度，但也会造成元器件不必要的浪费。

为加快检测速度，若有一台能实现在路或单片检测、简单直插或搭插、能对直插管脚和贴片光耦进行便捷检测，并凭直观观测即可确认好坏的仪器，是维修人员期盼已久的工具。

近期，网上出现了相应功能的测试仪，小巧玲珑，操作简单，快捷高效，有意拍一个随时取用，但一看十几、二十几块钱的价位，对我这个善于琢磨、有点动手能力的人来说，倒不如自己做一套更实惠，既学到了知识，又提高了动手能力，更为自己提供了维修便利，何乐不为！

于是参照网上的照片及功能简介、评价等，结合常用光耦的参数、规格和相关电路图示，画出了电路原理图，收集、采购了部分元器件，动手制作了起来。

基板为1.2㎜厚的单面洞洞板，裁剪为内孔为4×17孔的长条；另裁剪一块内孔为2×4孔的小板，作为33.6×∅1.36㎜、头部为∅1.5㎜黄铜弹性探针的固定板，四角的4个孔扩至刚好穿过探针尾部。两块板均四周打磨毛刺。将探针分别穿过4孔小板，然后将探针用焊锡或瞬间万能胶固定在基板两侧，用作在路或单片光耦的检测脚。用万能胶将小板垂直固定在基板的下端。

基板厚1.2㎜，探针直径1.36㎜，两侧探针的中心距恰好是光耦管脚间距的2.54㎜（实际2.56㎜）。基板短边的4孔间距3×2.54=7.62㎜，正好符合光耦脚肩7.62㎜，两列探针中间的两排焊孔可用来制作贴片光耦的测试脚（本仪备用）。

另购或另裁4P管座，直接横向焊在探针的上方，用作单片直插光耦的检测插座；电阻为¼w 1k的金属膜电阻两只；3㎜发光二极管两只；贴片或直插微动按钮1只；Micro USB插座1只；P100×H2黄铜九头弹性探针4支。按照空位及方便操作的原则分别焊接固定，然后使用漆包线按电路连接关系分别联通，经检查无误后插电测试，正常后焊点涂407绝缘胶，既绝缘又美观还不扎手，一台便捷实用的光耦检测仪就算制作好了，可以随时取用。

为识别探针顺序，便于与光耦管脚准确对应，参照芯片管脚标记方法，用黑色油性马克笔在小板上面接近1#探针的位置，点个小圆点，测试时标记的探针直接对应光耦的1#管脚压紧即可。

以下是相关的数据及实物图片，仅供参考！

　　使用说明：接通电源后D2亮，拇指、食指恰好捏住尾部，将按钮纳入指肚中便于按压，按照黑点提示对准光耦4个管脚的管肩按下接入；单片的光耦可直接插入管座中；单片贴片光耦可直接妥放在测试脚条上（本仪此项待完善，见下）。若不按按钮D1亮，拆下再测还亮则坏。若不按按钮D1不亮，按下后亮，重按又亮没坏。无论在路与否，按下按钮后D1均不亮则坏。经维修实战，效果理想，效率提高，成本下来不足3块钱（最贵的九爪头探针2.4元/10支），制作简易，物美价廉，值得拥有。

若有兴趣，可继续完成贴片光耦的测试脚条。将两列探针中间的两列焊孔分成4列，每列占3孔，两列并排不重叠，中间两孔做隔离用。先用焊锡填平焊孔，同时在背面引出4脚对应的连接线，焊接到相应的针脚或管脚上。将双面导电铜胶带剪成条状，长度以贴满连续的3个孔位为准，宽度为1个孔位，共剪4条，分别按图示贴敷在探针中间的两列焊孔上，压实即可用来做贴片光耦的测试脚，基本能适应光耦的大小，测试时可适当上下左右调整光耦，以便接触良好。

为识别测试脚条顺序，便于与贴片光耦管脚准确对应，参照上述探针在小板上的标记方法，用黑色油性马克笔在1#脚条顶部的位置点个小圆点，测试时标记的脚条直接对应光耦的1#管脚压实即可。

具体图示如下：

（完）