光耦新手入門必讀下篇

一、結構特點

光電耦合的主要特點如下：

①輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大於1010Ω，耐壓一般可超過1kV，有的甚至可以達到10kV以上。

②由於“光”傳輸的單向性，所以信號從光源單向傳輸到光接收器時不會出現反饋現象，其輸出信號也不會影響輸入端。

③由於發光器件（砷化鎵紅外二極體）是阻貳電流驅動性器件，而噪音是一種高內阻微電流電壓信號。因此光電耦合器件的共模抑制比很大，所以，光電耦合器件可以很好地抑制干擾並消除噪音。

④容易和邏輯電路配合。

⑤響應速度快。光電耦合器件的時間常數通常在微秒甚至毫微秒極。

⑥無觸點、壽命長、體積小、耐衝擊。

二、技術參數

電流傳輸比是光耦合器的重要參數，通常用直流電流傳輸比來表示。當輸出電壓保持恆定時，它等於直流輸出電流IC與直流輸入電流IF的百分比。

使用光電耦合器主要是為了提供輸入電路和輸出電路間的隔離，在設計電路時，必須遵循下列原則：所選用的光電耦合器件必須符合國內和國際的有關隔離擊穿電壓的標準；由英國埃索柯姆(Isocom)公司、美國摩托羅拉公司生產的4N××系列(如4N25、4N26、4N35)光耦合器，在國內應用地十分普遍。鑒於此類光耦合器呈現開關特性,其線性度差，適宜傳輸數字信號(高、低電平)，可以用於單片機的輸出隔離；所選用的光耦器件必須具有較高的耦合係數。

三、產品作用

　   對輸入、輸出電信號起隔離作用，光耦合器一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的 電信號驅動發光二極體（LED），使之發出一定波長的光，被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由於光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由於光耦合器的輸入端屬於電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。

四、產品檢測

1、用萬用表判斷好壞，斷開輸入端電源，用R×1k檔測1、2腳電阻，正向電阻為幾百歐，反向電阻幾十千歐，3、4腳間電阻應為無限大。1、2腳與3、4腳間任意一組，阻值為無限大，輸入端接通電源后，3、4腳的電阻很小。調節RP，3、4間腳電阻發生變化，說明該器件是好的。註：不能用R×10k檔，否則導致發射管擊穿。

2、簡易測試電路，當接通電源后，LED不發光，按下SB，LED會發光，調節RP、LED的發光強度會發生變化，說明被測光電耦合器是好的。

五、使用原則

1、光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許範圍是50%～200%。這是因為當CTR＜50%時，光耦中的LED就需要較大的工作電流(IF＞5.0mA)，才能正常控制單片開關電源IC的占空比，這會增大光耦的功耗。若CTR＞200%，在啟動電路或者當負載發生突變時，有可能將單片開關電源誤觸發，影響正常輸出。

2、若用放大器電路去驅動光電耦合器，必須精心設計，保證它能夠補償耦合器的溫度不穩定性和漂移。

3、推薦採用線性光耦合器，其特點是CTR值能夠在一定範圍內做線性調整。上述使用的光電耦合器時工作在線性方式下，在光電耦合器的輸入端加控制電壓，在輸出端會成比例地產生一個用於進一步控制下一級電路的電壓，是單片機進行閉環調節控制，對電源輸出起到穩壓的作用。

為了徹底阻斷干擾信號進入系統，不僅信號通路要隔離，而且輸入或輸出電路與系統的電源也要隔離，即這些電路分別使用相互獨立的隔離電源。對於共模干擾，採用隔離技術，即利用變壓器或線性光電耦合器，將輸入地與輸出地斷開，使干擾沒有迴路而被抑制。在開關電源中，光電耦合器是一個是非重要的外圍器件，設計者可以充分的利用它的輸入輸出隔離作用對單片機進行抗干擾設計，並對變換器進行閉環穩壓調節。

六、應用場合

由於光耦種類繁多，結構獨特，優點突出，因而其應用十分廣泛，主要應用以下場合：

(1)在邏輯電路上的應用

光電耦合器可以構成各種邏輯電路，由於光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構成的邏輯電路更可靠。

(2)作為固體開關應用

在開關電路中，往往要求控制電路和開關之間要有很好的電隔離，對於一般的電子開關來說是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實現。

(3)在觸發電路上的應用

(4)在脈衝放大電路中的應用

光電耦合器應用於數字電路，可以將脈衝信號進行放大。

(5)在線性電路上的應用

線性光電耦合器應用於線性電路中，具有較高地線性度以及優良地電隔離性能。

(6)特殊場合的應用

光電耦合器還可應用於高壓控制，取代變壓器，代替觸點繼電器以及用於A/D電路等多種場合。

七、學習心得與體會

本周學習的二極體、三極體、光耦這三個元器件中屬光耦是相對較陌生的一個，所以學起來也沒有其他兩個元器件那麼容易。掌握程度只能說50%。首先我從它的工作原理著手開始學習，其次是它的分類，最後幾章是與工作有緊密聯繫的，包括技術參數、產品作用、以及使用原則等等。在今後的工作中還要對光耦器件做更深一步的理解。