1 光耦

1.1 基本介绍

   光耦是一类具备信号隔离功能的电子元件，常被布置在电路各个模块之间，能够有效阻隔不同电路区域的相互干扰，保障电路稳定运行。

    光耦合器也常被称作光电隔离器，日常简称为光耦。该器件整体结构主要分为三大核心模块，分别是光线发射单元、光线接收单元与信号放大单元。其工作原理为：外部输入电信号驱动内部发光二极管工作，使其辐射出特定波长的光束；另一侧的光电感应元件接收光束并生成光电流，微弱电流信号再经过内部电路放大处理后完成输出。

    依靠这样一套完整的电 — 光 — 电信号转换流程，光耦顺利实现电路输入端与输出端的电气隔离。

    该器件以光线作为信号传输载体，输入与输出回路完全电气隔离，且信号只能单向传输。凭借优异的绝缘性能与极强的抗干扰特性，光耦被大量运用在各类数字电路当中。现如今，光耦已经发展为品类齐全、应用场景覆盖最广的光电类电子元器件之一。

1.2内部结构及其使用原理

   光耦内部将发光二极管与光敏三极管集成封装为一体。实际工作过程中，只要前端电路给发光二极管输入电信号，该器件就会被点亮发光；光线触发光敏三极管进入导通状态，进而接通后级电路，保证后端电路能够平稳运行。

1.3分类

   光耦依据电气传输特性，可划分为非线性光耦与线性光耦两大类别。

     非线性光耦的电流传输曲线无线性规律，更适配开关类数字信号的隔离传递，无法用于模拟信号的稳定传输。工业常用的 4N 系列光耦，就是典型的非线性光耦产品。

     线性光耦的电流传输曲线近似线性变化，在微小信号场景下工作表现出色，可依靠线性响应特性完成隔离调控。其中，PC817A-C 系列是目前应用最广泛的线性光耦型号。

1.4参数

输入参数：

正向工作电压 Vf:

Vf 是指在给定的工作电流下，LED 本身的压降

反向电压 Vr:

是指 LED 所能承受的最大反向电压，超过此反向电压，可能会损坏 LED。

允许功耗 Pd:

LED 所能承受的最大功耗值。超过此功耗，可能会损坏 LED

正向工作电流 If:

If 是指 LED 正常发光时所流过的正向电流值

输出参数：

集电极电流 I:

光敏三极管集电极所流过的电流，通常表示其最大值

集电极-发射极电压 Vceo:

集电极-发射极所能承受的电压

其他参数：

电流传输比 CTR:

电流传输比是光耦合器的重要参数，指光敏三极管和发光管的电流比最小值。

稳定工作：

Ic/If≥CTR

隔离电压：

输入和输出端之间之间的隔离电压，一般可超过 1kV,有的甚至可以达到 10kV 以上

应用电路