光耦合器：其類型和在DC/AC電路中的各種應用！

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2023-04-04 09:35:17 787

　光耦合器是一種在兩個隔離電路之間傳輸電信號的電子元件。光耦合器也稱為光隔離器、光電耦合器或光隔離器。

　　光耦合器通常用于電路，尤其是低電壓或高噪聲敏感電路，用于隔離電路，以防止電氣碰撞機會或排除不需要的噪聲。在目前的商業市場上，我們可以購買具有10 kV至20 kV輸入到輸出耐壓能力的光耦合器，規格為25 kV/uS電壓瞬變。

　　這是光耦合器的內部結構。在左側引腳1和引腳2上裸露，它是一個LED（發光二極管），LED向右側的光敏晶體管發射紅外光。光電晶體管通過其集電極和發射極切換輸出電路，與典型的BJT晶體管相同。LED的強度直接控制光電晶體管。由于LED可以由不同的電路控制，而光電晶體管可以控制不同的電路，因此兩個獨立的電路可以由光耦合器控制。此外，在光電晶體管和紅外LED之間，空間是透明和非導電材料;它對兩個不同的電路進行電氣隔離。LED和光電晶體管之間的中空空間可以使用玻璃，空氣或透明塑料制成，電氣隔離度要高得多，通常為10 kV或更高。

　　光耦合器的類型

　　市場上有許多不同類型的光耦合器，具體取決于其需求和開關能力。根據用途的不同，主要有四種類型的光耦合器可供選擇。

　　使用光電晶體管的光耦合器。

　　使用光電達林頓晶體管的光耦合器。

　　使用光電TRIAC的光耦合器。

　　使用光片SCR的光耦合器。

　　在上圖中，內部結構顯示在光電晶體管光耦合器內部。晶體管類型可以是任何東西，無論是PNP還是NPN。

　　光電晶體管可以分為兩種類型，具體取決于輸出引腳的可用性。在左邊的第二個圖像上，有一個額外的引腳輸出，它與晶體管的基極內部連接。該引腳6用于控制光電晶體管的靈敏度。通常，引腳用于使用高阻值電阻器與地或負極連接。在這種配置中，可以有效控制由噪聲或電氣瞬變引起的誤觸發。

　　此外，在使用基于光電晶體管的光耦合器之前，用戶必須知道晶體管的最大額定值。PC816、PC817、LTV817、K847PH是少數廣泛使用的基于光電晶體管的光耦合器。照片–基于晶體管的光耦合器用于直流電路相關隔離。

　　在上圖中有兩種類型的符號，顯示了基于Photo-Darlington的光耦合器的內部結構。

　　達林頓晶體管是兩個晶體管對，其中一個晶體管控制另一個晶體管基極。在這種配置中，達林頓晶體管提供高增益能力。像往常一樣，LED發射紅外LED并控制這對晶體管的基極。

　　這種類型的光耦合器也用于直流電路相關領域的隔離。內部連接到晶體管基極的第6個引腳，用于控制晶體管的靈敏度，如前面的光電晶體管描述中所述。4N32、4N33、H21B1、H21B2、H21B3是少數基于達林頓光耦合器的例子。

　　光耦合器的應用

　　如前所述，很少有光耦合器用于直流電路，很少有光耦合器用于交流相關操作。由于光耦合器不允許兩側之間直接電氣連接，因此光耦合器的主要應用是隔離兩個電路。

　　從開關其他應用，就像晶體管可用于開關應用一樣，可以使用光耦合器。它可用于各種微控制器相關操作，其中需要來自高壓電路的數字脈沖或模擬信息，光耦合器可用于在兩者之間實現*的隔離。

　　光耦合器可用于交流檢測、直流控制相關操作。讓我們看看光電晶體管的幾個應用。

　　在上部電路中使用基于光電晶體管的光耦合器電路。它將像典型的晶體管開關一樣工作。在原理圖中，使用了基于光電晶體管的低成本光耦合器PC817。紅外線LED將由S1開關控制。當開關打開時，9V電池電源將通過限流電阻10k向LED提供電流。強度由R1電阻控制。如果我們改變值并使電阻降低，LED的強度將很高，從而使晶體管增益很高。

　　另一方面，晶體管是由內部紅外LED控制的光電晶體管，當LED發出紅外光時，光電晶體管將接觸，VOUT將為0，關閉連接在其上的負載。需要記住的是，根據數據表，晶體管的集電極電流為50mA。R2提供VOUT 5v。R2為上拉電阻。

　　先進光半導體由南方先進聯合日本歸國華僑楊振林博士團隊合資成立，以南方先進為主要投資方、楊博士團隊為技術核心的一家專業從事光電器件、光耦合器、光耦繼電器等光電集成電路以及光電驅動等產品，研發團隊涵蓋設計、制造、銷售和服務的高新技術企業，先進光半導體擁有先進的光電器件全自動生產線，具有年產8000萬只光電光耦器件的生產能力。現階段先進光半導體的光耦繼電器、光耦合器等主要產品用于：蓄電系統．智能電表．自動檢測設備．電信設備．測量儀器．醫療設備．通信設備．PC端．安防監控．O/A設備．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半導體綜合的設計技術和芯片制造技術優勢，先進光半導體期望在有廣闊發展前景的光電控制領域深耕，逐步提升產品的技術附加值，擴充技術含量更高的產品線。

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