光耦的作用及工作原理

光耦的作用及工作原理

由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性

等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件,

以大大增加计算机工作的可靠性。光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入

端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。

光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电

气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器（SSR）、仪器仪表、通信设备及微

机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。

学习笔记：光耦的主要作用就是隔离作用，如信号隔离或光

电的隔离。隔离能起到保护的作用，如一边是微处理器控制电路，另

一边是高电压执行端，如市电启动的电机，电灯等等，就可以用光耦隔离开。当两个不同的型号的光耦只有负载电流不同时，可以用大的负载电流的光耦代替小负载电流的光耦。

以六脚光耦TLP641J 为例，说明其原理。

TLP641J

个砷化镓（gallium arsenide ）红外发光二极管（diode ）组成。左 边1和2脚是发光二极管，当外加电压后，驱动发光二极管（LED ， 使之发出一定波长的光，以此 来触发光控晶闸管。光控晶闸管的特 点是门极区集成了一个光电二极管， 触发信号源与主回路绝缘，它的

关键是触发灵敏度要高。光控晶闸管控制极的触发电流由器 件中光 生载流子提。光控晶闸管阳极和阴极间加正压，门极区若用一定波长 的光照射，则光控晶闸管由断态转入通态。为提高光控晶闸管触发灵 敏度，门极区常采用 放大门极结构或双重放大门极结构。为满足高 的重加电压上升率，常采用阴极发射极短路结构。小功率光控晶闸管

常应用于电隔离，为较大的晶闸管提供控制极触 发；也可用于继电 器、自动控制等方面。大功率光控晶闸管主要用于高压直流输电。

0阳展

36 35 34

11: ANODE(LED) 2: CATHODE(LEDJ 3: N.C.

4 : CATHODE(SCR) 5: ANODE(SCR) 6：GATE

一个光控晶闸管（ P hoto-thyristor 耦合(couple to ) 一

当1和2脚加上5V 以上电源后，就能使发光管发光，驱动

光控晶闸管进入通态，此时，5和4脚构成一个电阻，阻值大约为10K 。 当1和2不加电压时，则4和5可以看成一个无穷大的电阻。

PC817是常用的线性光藕，在各种要求比较精密的功能电路

中常常被当作耦合器件，具有上下级电路完全隔离的作用，相互不产 生影响。

当输入端加电信号时，发光器发出光线，照射在受光器上，受

光器接受光线后导通，产生光电流从输出端输出，从而实现了“电

光-电”的转换。

普通光电耦合器只能传输数字信号 （开关信号），不适合传输模拟信 号。线性光电耦合器是一种新型的光电隔离器件， 能够传输连续变化 的模拟电压或电流信号，这样随着输入信号的强弱变化会产生相应的 光信号，从而使光敏晶体管的导通程度也不同， 输出的电压或电流也

随之不同。

PC817光电耦合器不但可以起到反馈作用还可以起到隔离作用。

12 3 4

极极射电 阳阴发集

图4. 30 pcei7内部框

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发光二极管正向电流If (mA)

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3.应用电路

光耦控制继电器电路