2023-02-15 13:38:44

　　光电耦合器（英文：optical coupler或photo coupler），亦称光耦合器、光隔离器以及光电隔离器，简称光耦。这种器件的想法是在1963由Akmenkalns等人提出（美国专利号：US patent 3,417,249），并且以光敏电阻为基础的光电耦合元件在1968年问世。它是以光（含可见光、红外线等）作为媒介来传输电信号的一组装置，其功能是平时让输入电路及输出电路之间隔离，在需要时可以使电信号通过隔离层的传送方式。这样就使得光信号（发射端）和电信号（接收端）互不干扰，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

　　光电耦合器一般由三部分组成：光电发射端、光电接收端、输出端信号放大及整形及驱动变换电路单元。其基本作用原理是：输入的电信号驱动光发射源（各种波长的LED发光二极管或激光，还有早期使用的电灯泡、霓虹灯等），使之发光，而物理空间隔离的另外一端由光探测器（光敏电阻、光芒二极管、光敏三极管等）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。

　　3、分类&特性

　　根据光电耦合器件输出端的不同电路结构和特性，大致可分类如下几种：

　　3-1.晶体管输出型光耦

　　这是最常见的光耦，输入端分为直流信号或交流信号控制型，输出端都是晶体管（单体或达林顿---具有更高的电流传输比）。这种类型的光耦凭借其价格低和通用性特点广泛使用于各种应用。晶体管输出光耦的特点是：大电流传输比（CTR）、高耐压、低输入电流。因为这类光耦，光电接收器使用的是光敏三极管，所以缺点也是明显的：传输速度较慢，时序延时较大。

　　3-2.高速IC输出型光耦

　　这种光耦采用光敏二极管(Photo-Diode)作为光接收元件，同时内部带有一个集成电路（IC）做信号放大和整形，可实现高速信号的传输。相比于前面晶体管输出光耦只能提供最高几kHz的信号传输，此类光耦能提供1至50Mbps速率的数据传输。IC输出光耦有两种类型：一种是设计用于传输逻辑信号的通用器件，另一种是具有特殊功能的器件，包括用于功率元件，比如IGBT等的栅极驱动器。

　　3-3.线性输出型光耦

　　这种线性模拟光电耦合器内含一个高性能AlGaAs LED和两个高度匹配的光敏二

　　极管(Photo-Diode)。输入光二极管可以用来监测并稳定LED的光度输出，因此LED的非线性和漂移特性几乎被消除，输出光二极管会产生线性对应LED光输出的光电流，光二极管间的紧密匹配和先进的封装设计可以确保光电耦合器的高线性度和稳定增益。

　　3-4.可控硅输出型光耦

　　这种可控硅光耦，既有双向可控硅输出，也有单向可控硅输出。该类型的光耦主要用于控制交流负载，比如直接连接到家庭、办公室和工厂中采用100或200Vrms商业电源的电机和电磁阀。它们采用了高耐压型可控硅，可以打开和关闭输入电流低至10mA的交流负载，同时提供电气隔离。虽然单一的可控硅光耦只能控制最高100mA左右的交流电，但它可以结合使用一个功率可控硅，以便控制高达几安培的交流电。