光電隔離器

光電隔離器的寫法

光電隔離器介紹

光電隔離器（opticalcoupler，英文縮寫為OC）亦稱光耦合器，簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管（LED），使之發出一定波長的光，被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。

優點

信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是70年代發展起來產新型器件，現已廣泛用于電氣絕緣、電平轉換、級間耦合、驅動電路、開關電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈沖放大電路、數字儀表、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設備及微機接口中。在單片開關電源中，利用線性光耦合器可構成光耦反饋電路，通過調節控制端電流來改變占空比，達到精密穩壓目的。

結構

1.輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大于10

10Ω，耐壓一般可超過1kV，有的甚至可以達到10kV以上。

2.由于“光”傳輸的單向性，所以信號從光源單向傳輸到光接收器時不會出現反饋現象，其輸出信號也不會影響輸入端。

3.由于發光器件（砷化鎵紅外二極管）是阻抗電流驅動性器件，而噪音是一種高內阻微電流電壓信號。因此光電耦合器件的共模抑制比很大，所以，光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。

4.容易和邏輯電路配合。

5.響應速度快。光電耦合器件的時間常數通常在微秒甚至毫微秒極。

6.無觸點、壽命長、體積小、耐沖擊。

應用

光電隔離器可以組成多種多樣的應用電路。如組成光電隔離電路，長傳輸線隔離器，TTL電路驅動器，CMOS電路驅動器，脈沖放大器等。目前，在A／D模擬轉換開關，光斬波器，交流、直流固態繼電器等方面也有廣泛應用。光電隔離器的輸入部分為紅外發光二極管，可以采用TTL或CMOS數字電路驅動。圖1、2為應用實例。

在圖1中，輸出電壓Vo受TTL電路反相器的控制，當反相器的控制輸入信號為低電平時，信號反相使輸出為高電平，紅外發光二極管截止，光敏三極管不導通，Vo輸出為高電平。反之Vo輸出為低電平。從而實現TTL電路控制信號的隔離、傳輸和驅動作用。

圖2為CMOS門電路通過光電隔離器為中間傳輸媒介，驅動電磁繼電器的應用實例。當CMOS反相器的輸出控制信號為高電平時．其輸出信號為低電平，Q晶體管截止，紅外發光二極管不導通，光電隔離器中的輸出達林頓管截止，繼電器控制繞組J處于釋放狀態。反之繼電器的控制繞組J吸合，繼電器的觸點可完成規定的控制動作，從而實現CMOS門電路對電磁繼電器控制電路的隔離和驅動。

選用輸出部分為達林頓晶體管的光電隔離器，可以顯著提高晶體管的電流放大系數，從而提高光電耦合部分的電流傳輸比CTR。這樣，輸入部分的紅外發光二極管只需較小的正向導通電流If，就可以輸出較大的負載電流，以驅動繼電器、電機、燈泡等負載形式。

達林頓晶體管輸出形式的光電隔離器，其電流傳輸比CTR可達5000％，即Ic＝5000×If，適用于負載較大的應用場合。在采用光電隔離器驅動電磁繼電器的控制繞組時，應在控制繞組兩側反向并聯二極管D，以抑制吸動時瞬戀反電動勢的作用，從而保護繼電器產品。