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高压隔离特性类光电耦合器的研制

曹湘腾  
【摘要】: 光电耦合器的性能日趋稳定,种类越来越多,应用领域在不断地扩大。同时,在航空航天、导弹、雷达等军事应用上,对光电耦合器提出了10KV以上的隔离电压的要求,在此基础上,对线性度、驱动容性负载的能力以及可靠性都有很高的要求。 本文正是根据上述应用需求,针对上述问题,以高压隔离特性类光电耦合器为研究对象,从器件的设计上和原材料上考虑,并对高压隔离特性类光电耦合器的稳定性、可靠性进行分析和设计,成功研制了三种不同的高压隔离特性类光电耦合器。在高压隔离特性类光电耦合器的研制上作了些探索性和创新性的研究。 主要内容为: 1、首先对光电耦合器的结构特点、封装形式、老化规律、隔离电压特性、基本参数及典型应用等作了详细的分析和总结,为进一步的研究打下了深厚的理论基础。 2、采用有机硅凝胶作为灌封材料,同时使用陶瓷管座封装来实现10KV以上的隔离电压,成功研制了普通型高压隔离光电耦合器,并对该器件的性能进行了分析。该器件具有结构简单、工作稳定、速度快等特点,在高压工作环境有着广泛的应用前景。 3、针对高压隔离线性光电耦合器的稳定性、可靠性不佳的状况进行研究,提出了解决办法,设计了空心锥腔进行导光,研制出了高稳定性、高可靠性的高压隔离线性光电耦合器,对该器件的性能进行了分析,与改进前相比,稳定性、可靠性都有较大提高。该器件的研制成功扩大了光电耦合器在连续模拟信号传输领域的应用。 4、采用双回路电路设计和专用集成芯片,研制出高压隔离高容驱动光电耦合器,并对该器件的性能进行了全面分析。该器件具有结构简单、温度特性好、速度快且兼顾高压隔离高容驱动等特点,有广泛的应用前景。 5、对高压隔离特性类光电耦合器的工艺制作、测试方法作了详细的介绍;通过大量的实验,找到合适的介质填充材料以及最佳的组分配比,制定灌封工艺操作详细规范。 目前,国外仍无该类型的器件面世,国内也没有其它的单位在此领域有过或正在深入的研究。作者对高压隔离特性类光电耦合器的研制领域作了一个系统的


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