什么是光耦合器？光耦的作用及原理

什么是光耦合器？

光耦合器通常稱為光電耦合器或光隔離器，是一種迷人的電子元件，旨在使用光作為介質(zhì)傳輸電信號(hào)。其主要目的是在輸入和輸出電路之間提供電氣隔離，防止不必要的耦合效應(yīng)并增強(qiáng)電子系統(tǒng)的整體可靠性和安全性。（下圖為內(nèi)部結(jié)構(gòu)：左側(cè)的引腳1和引腳2外露，是一個(gè)LED；LED向光敏三極管發(fā)出紅外光在右側(cè)。）

光耦合器工作準(zhǔn)則：

光耦合器的核心由輸入側(cè)的發(fā)光二極管（LED）和輸出側(cè)的光電探測器（通常為光電晶體管或光電達(dá)林頓）組成。當(dāng)電信號(hào)激勵(lì)LED時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。然后發(fā)出的光激活光電探測器，在輸出電路中產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)。這種布置的優(yōu)點(diǎn)在于輸入和輸出之間完全隔離——不存在直接電氣連接，確保防止電壓尖峰和潛在損壞。

光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸出信號(hào)對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳 輸效率高。

光耦的作用

（1） 在邏輯電路上的應(yīng)用光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路，由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構(gòu)成的邏輯電路更可靠。

（2） 作為固體開關(guān)應(yīng)用 在開關(guān)電路中，往往要求控制電路和開關(guān)之間要有很好的電隔離，對于一般的電子開關(guān)來說是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實(shí)現(xiàn)。

（3） 在觸發(fā)電路上的應(yīng)用將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路，由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路，可有效地解決輸出與負(fù)載隔離地問題。

（4） 在脈沖放大電路中的應(yīng)用光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路，可以將脈沖信號(hào)進(jìn)行放大。

（5） 在線性電路上的應(yīng)用 線性光電耦合器應(yīng)用于線性電路中，具有較高地線性度以及優(yōu)良地電隔離性能。

（6） 特殊場合的應(yīng)用 光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點(diǎn)繼電器以及用于A/D電路等多種場合。

光耦的主要作用就是隔離作用，如信號(hào)隔離或光電的隔離。隔離能起到保護(hù)的作用，如一邊是微處理器控制電路，另一邊是高電壓執(zhí)行端，如市電啟動(dòng)的 電機(jī)，電燈等等，就可以用光耦隔離開。當(dāng)兩個(gè)不同的型號(hào)的光耦只有負(fù)載電流不同時(shí)，可以用大的負(fù)載電流的光耦代替小負(fù)載電流的光耦。

耦合器的作用和工作原理如下：

作用：

光耦合器在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用，它利用光的波長不同來傳輸信號(hào)，具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離或光電隔離。

光耦合器在邏輯電路、固體開關(guān)、觸發(fā)電路、脈沖放大電路、線性電路等多種場合都有應(yīng)用，其可靠性高，能夠解決輸出與負(fù)載隔離地問題。

光耦合器還可應(yīng)用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點(diǎn)繼電器以及用于A/D電路等多種場合。

工作原理：

光耦合器的工作原理基于光電效應(yīng)，通過輸入端的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED）發(fā)出一定波長的光，該光被光探測器接收并產(chǎn)生光電流。這個(gè)光電流再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出，從而完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因此具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。

審核編輯：黃飛