）是一种发光器材和光敏器材组成的光电器材。它能完成电—光—电信号的改换，而且输入信号与输出信号是阻隔的。现在极大大都的输入部分选用砷化镓红外发光二极管，输出部分选用硅光电二极管、硅光电三极管及光触发可控硅。这是因为峰值波长900～940nm的砷化镓红外发光二极管能与硅光电器材的呼应峰值波长相吻合，可获得较高的信号传输功率。
光耦的内部结构（剖面）如图1所示。光耦输入部分大都是红外发光二极管，输出部分有不同的光敏器材，如图2所示。
这儿要阐明的是，图2（c）的输入部分有两个背对背的红外发光二极管，它用于沟通输入的场合；图2（d）选用达林顿输出结构，它可使输出获得比较大的电流；图2（e）、2（f）的输出由光触发双向可控硅组成，它们首要用来驱动沟通负载。图2（e）与图2（f）的差别是图2（f）有过零触发操控（图中的“ZC”即“过零”的意思），而图2（e）没有过零触发操控电路。
光耦的根本电路如图3所示。图3（a）的负载电阻RL接在发射极及地之间，图3（b）的负载电阻RL接在电源Vdd与集电极之间。
在图3（a）中，输入端加上Vcc电压，经限流电阻Rin后，有必定的电流IF流经红外发光二极管，IF与Vcc、发光二极管的正向压降VF及Rin的关系为：IF=（Vcc-VF）/Rin。式中的VF取1.3V。IF的最大值由材料给出（一般作业时IF≤10mA）。
发光二极管发光后，光电三极管导通，集电极电流Ic由Vdd经光电三极管流过RL到地，使输出电压Vout=Ic×RL（或Vout=Vdd-VCE，VCE为光电三极管的管压降）。
图3（b）的作业原理与图3（a）相同，不再重复。图3中输入、输出也可用各自的地。
从图3（a）能够精确的看出；输入端不加Vcc电压，输出端Vout=0V，输入端加了Vcc电压，负载得电，这个功用相当于“继电器”。假如在输入端加幅值为5V的脉冲（如图4所示），输出端Vdd=12V，RL=10kΩ，则输出的脉冲幅值挨近12V，从这功一能来看，相当于“变压器”；若输入电压从0跃变到+5V，输出则从0跃变到挨近12V，它又可用作电平转化。
光耦的首要特征：输入与输出之间绝缘（绝缘电压可达数千伏）；信号传输为单方向，输出信号不会对输入信号有影响；能传输模拟信号也可传输数字信号；抗搅扰才能强；体积小、寿命长；因为无触头，因而抗振性强。近年来因为出产的根本工艺改善，SMT的开展，开宣布功能更好、尺度更小的贴片式光耦，它由DIP6管脚封装改善成4管脚封装，不只改小尺度，而且减小了搅扰，如图5所示，但有一些公司其管脚仍按6管脚摆放，如图2所示。顶面有圆圈者为第1管脚，如图6所示。
因为该类器材有上述特色，它首要运用在于阻隔电路、开关电路、逻辑电路、信号长线传输、线性扩大电路、阻隔反应电路、操控电路及电平转化电路等。
本文介绍NEC公司及TOSHIBA公司出产的一些常用的贴片式光耦及其首要参数。首要参数如表1及表2所示。
这儿要阐明一下电流传输比（CTR）这个参数的含义。CTR是Current Transfer Ratio 的缩写。它是在必定作业条件下（IF及VCE），光耦的输出电流Ic与输入电流IF的比值，一般用百分比表明，其值低的从几到几十，高的从几十到几百，达林顿输出型可达上千。CTR大，则在相同的IF下，输出电流Ic大，驱动负载的才能也强（或者说IF较小可获得大的Ic）。
这儿趁便指出，当用光电耦合器作沟通信号传输时，必定要考虑它的频率特性。选用GaAs发光二极管及硅光电三极管的光耦，其最高作业频率约为500kHz；其呼应时刻小于10μs。
在运用时要注意的红外发光二极管的反压VR一般是很低的，有的VR仅3V。因而在运用时输入端不能接反，避免红外发光二极管因反压过高而击穿（可在1脚、3脚接一个反向二极管来维护，如图4所示）。
光电三极管输出的光耦是运用最广泛的，若顶面印刷笔迹或圆点看不清楚，可选用指针式三用表来丈量，承认哪个管脚是1脚，而且也可简易测出光耦的好坏。
因为它是一个二极管及一个三极管c、e极组成的，所以用R×1k挡来丈量是非常便利的。只需能够测出一个二极管：黑表笔接二极管的阳极，红表笔接二极管的阴极，其阻值约30kΩ，则黑表笔端即1脚。如图7所示，其它三种丈量都应是R=∞（表笔不动）。若光电三极管的丈量电阻不是∞，则此光耦不能用。
各种不同结构的光耦可满意输入、输出阻隔；输入与输出共地或不共地；输入、输出是直流或沟通，运用极为灵敏，因而运用极为广泛，这儿介绍一些典型运用电路。
假如将输入的沟通信号调制成与信号电压成份额的调制电流，则经光耦后再经扩大可完成阻隔线及RP）给发光二极管一个偏置电流IFO （一般IFO获得大一点，约10mA），沟通信号电压经C1、R2后加在发光二极管上，叠加在IFO上构成调制电流。经光耦后输出调制的光电流，在R3上发生一个与输入电压成份额的调制电压，此电压经C2隔直，沟通成分则经扩大器扩大输出。
这儿要指出的是经光耦的电-光及光-电转化，线性度不是很高。为了减小失真，偏置的电流IFO要大，信号电压发生的调制电流的峰值电流不超越5mA，可使输出电压失真较小。这种光电阻隔扩大器比阻隔扩大器要廉价得多。别的，光电三极管的地用表明（阐明与输入电压不共地）。
图2是一种市电监测电路，当停电时报警。选用TLP126光耦经限流电阻直接与市电220V衔接，使光耦的发光二极管发光，光电三极管导通，使10kΩ电阻上的电压挨近Vdd（光电三极管的饱满管压降小于0.5V），外接功率MOSFET（VT）的-VGS＜1V，则VT截止，报警电路不作业。3.3μF电容是用来安稳VT栅极的电压，避免沟通电压过零使栅极电压改变太大而发生误动作。
市电停电时，发光二极管无电流，光电三极管截止，VT 的-VGS=9V，VT导通，报警电路作业。
Si9400是P沟道功率MOSFET，其首要参数是VDS=-20V，在VGS =-10V时RDS（ON）=0.25Ω，ID=±2.5A。8管脚SO封装，管脚摆放如图3所示，运用时，四个D要焊在一起，两个S要焊在一起以便于散热。
一种用抽屉被撬防盗报警器电路如图4所示。它由光遮断器、遮断片及有关电路组成。光遮断器是一种光电传感器，它由红外发光二极管及光电三极管及黑色塑料外壳组成，其剖面如图4左面所示，其外形如图4右边所示。
其作业原理与光耦完全相同，差异仅仅是它由遮断片来阻挡光路使光电三极管截止；当遮断片后移，发光二极管的红外光照到光电三极管，光电三极管导通。
光遮断器安装在抽屉的底部，遮断片装在抽屉上，如图5所示。要使防盗报警器作业，接通Vcc（+5V）及Vdd（+9V）。抽屉未被撬时，遮断片遮住光路，光电三极管截止，VT无ID，VT也截止，光耦（TLP169G）的发光二极管无电流，光触发双向可控硅截止，报警电路不作业。
当小偷撬开抽屉，拉出抽屉时，遮断片退后，光遮断器光路通，光电三极管导通，VT相继导通，光耦中的发光二极管作业，光触发双向可控硅导通，报警器电路作业。
这个电路的特色是，一旦报警器作业，即便将抽屉关上，遮光片遮断光路，但双向可控依然导通，报警电路仍一向报警，即便小偷发现光遮断器，将它损坏，但报警电路还作业。按一下开关K断开Vdd才能使报警电路不作业。
因为光遮断器有多种类型，要求发光二极管的作业电流IF各不相同，必要时要调整R1的巨细，使其满意IF的要求。
TLP160G的输出部分光触可控硅的最大作业电流在25℃时可达100mA（跟着温度添加而减小）。若报警电路作业电流大于80mA，最好外接VT2，如图6所示。
TLP160G光耦用得最广的是用作沟通固态继电器。它能够与外接双向可控硅作简略衔接来驱动市电供电的各种负载。其电路如图7所示。输入三极管VT的基极的操控信号为高电平时，VT导通，红外发光二极管也导通（VCC 经RIN、红外发光二极管、经VT的C、E极到地），光触发双向可控硅导通；这使外接功率较大的三端双向可控硅导通，负载RL得电。其作业原理相当于图8中的操控开关：K闭合，双向可控硅导通；K断开，双向可控硅截止。
假如将虚线框内的电路做成一个独自的模块，它便是一个沟通固态继电器。图7的电路适合于电阻性负载，若是电理性负载，电路中添加一个RC，如图9所示。
这种沟通固态继电器有一个缺陷，它的双向可控硅不是在沟通电过零时触发导通，其结果是正弦波不完好，这瞬间会发生对电网的搅扰。外接三端双向可控硅耐压要大于400V，作业电流应大于负载最大电流。
选用内部有沟通电过零时触发电路（图10中的“ZC”部分）的ILP161G光耦，能做成过零触发沟通固态继电器电路，如图10所示。它能在沟通电过零邻近触发双向可控硅，使沟通波形完好，不会造成对电网的搅扰。其作业原理与图9相同。图中的39Ω及0.01μF RC电路是一种浪涌电压吸收回路，它用来维护双向可控硅免于瞬态的过压而损坏。外接的三端双向可控硅挑选办法与图9电路相同。
鄂公网安备