光耦合器：其类型和在DC/AC电路中的各种应用！

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2023-04-04 09:35:17 784

　光耦合器是一种在两个隔离电路之间传输电信号的电子元件。光耦合器也称为光隔离器、光电耦合器或光隔离器。

　　光耦合器通常用于电路，尤其是低电压或高噪声敏感电路，用于隔离电路，以防止电气碰撞机会或排除不需要的噪声。在目前的商业市场上，我们可以购买具有10 kV至20 kV输入到输出耐压能力的光耦合器，规格为25 kV/uS电压瞬变。

　　这是光耦合器的内部结构。在左侧引脚1和引脚2上裸露，它是一个LED（发光二极管），LED向右侧的光敏晶体管发射红外光。光电晶体管通过其集电极和发射极切换输出电路，与典型的BJT晶体管相同。LED的强度直接控制光电晶体管。由于LED可以由不同的电路控制，而光电晶体管可以控制不同的电路，因此两个独立的电路可以由光耦合器控制。此外，在光电晶体管和红外LED之间，空间是透明和非导电材料;它对两个不同的电路进行电气隔离。LED和光电晶体管之间的中空空间可以使用玻璃，空气或透明塑料制成，电气隔离度要高得多，通常为10 kV或更高。

　　光耦合器的类型

　　市场上有许多不同类型的光耦合器，具体取决于其需求和开关能力。根据用途的不同，主要有四种类型的光耦合器可供选择。

　　使用光电晶体管的光耦合器。

　　使用光电达林顿晶体管的光耦合器。

　　使用光电TRIAC的光耦合器。

　　使用光片SCR的光耦合器。

　　在上图中，内部结构显示在光电晶体管光耦合器内部。晶体管类型可以是任何东西，无论是PNP还是NPN。

　　光电晶体管可以分为两种类型，具体取决于输出引脚的可用性。在左边的第二个图像上，有一个额外的引脚输出，它与晶体管的基极内部连接。该引脚6用于控制光电晶体管的灵敏度。通常，引脚用于使用高阻值电阻器与地或负极连接。在这种配置中，可以有效控制由噪声或电气瞬变引起的误触发。

　　此外，在使用基于光电晶体管的光耦合器之前，用户必须知道晶体管的最大额定值。PC816、PC817、LTV817、K847PH是少数广泛使用的基于光电晶体管的光耦合器。照片–基于晶体管的光耦合器用于直流电路相关隔离。

　　在上图中有两种类型的符号，显示了基于Photo-Darlington的光耦合器的内部结构。

　　达林顿晶体管是两个晶体管对，其中一个晶体管控制另一个晶体管基极。在这种配置中，达林顿晶体管提供高增益能力。像往常一样，LED发射红外LED并控制这对晶体管的基极。

　　这种类型的光耦合器也用于直流电路相关领域的隔离。内部连接到晶体管基极的第6个引脚，用于控制晶体管的灵敏度，如前面的光电晶体管描述中所述。4N32、4N33、H21B1、H21B2、H21B3是少数基于达林顿光耦合器的例子。

　　光耦合器的应用

　　如前所述，很少有光耦合器用于直流电路，很少有光耦合器用于交流相关操作。由于光耦合器不允许两侧之间直接电气连接，因此光耦合器的主要应用是隔离两个电路。

　　从开关其他应用，就像晶体管可用于开关应用一样，可以使用光耦合器。它可用于各种微控制器相关操作，其中需要来自高压电路的数字脉冲或模拟信息，光耦合器可用于在两者之间实现*的隔离。

　　光耦合器可用于交流检测、直流控制相关操作。让我们看看光电晶体管的几个应用。

　　在上部电路中使用基于光电晶体管的光耦合器电路。它将像典型的晶体管开关一样工作。在原理图中，使用了基于光电晶体管的低成本光耦合器PC817。红外线LED将由S1开关控制。当开关打开时，9V电池电源将通过限流电阻10k向LED提供电流。强度由R1电阻控制。如果我们改变值并使电阻降低，LED的强度将很高，从而使晶体管增益很高。

　　另一方面，晶体管是由内部红外LED控制的光电晶体管，当LED发出红外光时，光电晶体管将接触，VOUT将为0，关闭连接在其上的负载。需要记住的是，根据数据表，晶体管的集电极电流为50mA。R2提供VOUT 5v。R2为上拉电阻。

　　先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。

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