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官方公共微信（已结贴）-工控擂台-光电耦合器工作原理及应用？
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发表于： 21:52:34 楼主
光电耦合器工作原理及应用？
能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。
下周初结贴，9个最优回帖分别获得20MP、10MP、10MP、10MP、20积分、20积分、20积分、20积分、20积分！
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MP有什么用？兑换服务：以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。 兑换现金：非积分获得的MP可兑换等值现金（满100MP后、用户可通过用户管理后台申请兑换）。
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加TA为好友 发表于： 09:02:16 1楼
光电耦合器原理是在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。具体来讲，光电耦合器原理就是输入的电信号驱动发光二极管(LED)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电&光&电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。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，可以大大增加计算机工作的可靠性。
光电耦合器，由于具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。光电耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
用光电耦合器组成的整形电路
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加TA为好友 发表于： 12:25:29 2楼
1、光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。如下图1（外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）。
2、光电耦合器的应用主要体现在电型号的隔离或传输比上，其中隔离应用非常多，一种是同一设备内的高低压隔离，另外一种就是两种不同设备的电信号传递往往都会设计成隔离:
A、设备内高低压隔离，比如在变频器中，DSP发出的低压驱动信号就要经过高速光电耦合器去去直接驱动高压侧的IGBT。这对设备的安全和可靠性都是大有好处的。
B、两个设备之间为避免有电联系，也会采用光电耦合器。这样当其中一个设备出现问题造成严重损坏时，可避免与其相连的设备避免收到影响
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加TA为好友 发表于： 13:06:34 3楼
首先应该是隔离。&
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加TA为好友 发表于： 15:53:43 4楼
&&&&&&& 光电耦合器是实现光电耦合器的基本元件，它将发光元件与光敏元件相互绝缘地组合在一起。发光元件为输入回路，它将电能转换成光能；光敏元件为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离从而有效地抑制电干扰。
&&&&& 常用的光耦主要有以下四种：
&&&&& 光电耦合器的应用较为广泛，归纳起来主要有以下几个方面：
&&&& &1、能将输入和输出端电路间的公共点分开，从而各自使用独立的电源供电；
&&&&& 2、电平转换。通过光电耦合器可以方便的实现电平转换；
&&&&& 3、提高驱动能力。达林顿输出型和可控硅型不但具有隔离功能，而且有较强的带负载能力。
&&&&&& 下面举由光耦构成的实用电路：&
&&&&&&& 该电路为停电报警电路，由2部分组成，即交流检测部分和报警部分。220V交流经过D1整流、C1滤波得到直流电压，另一路经R2接光耦输入端，光敏管导通，输出内阻降低，从而使T1截止，音频振荡器停振。当电网停电，光敏管截止，T1导通，音频振荡器起振，扬声器报警，直到K断开或电网供电恢复。
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加TA为好友 发表于： 15:39:52 5楼
光电耦合器原理及应用
光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。如下图1（外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）。
在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。
基本工作特性（以光敏三极管为例）
1、共模抑制比很高
在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高。
2、输出特性
光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下，光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流，一般很小。当IF&0时，在一定的IF作用下，所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。其测试连线如图2，图中D、C、E三根线分别对应B、C、E极，接在仪器插座上。
3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号。在传输脉冲信号时，输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。
光电耦合器的测试
1、用万用表判断好坏，如图3，断开输入端电源，用R&1k档测1、2脚电阻，正向电阻为几百欧，反向电阻几十千欧，3、4脚间电阻应为无限大。1、2脚与3、4脚间任意一组，阻值为无限大，输入端接通电源后，3、4脚的电阻很小。调节RP，3、4间脚电阻发生变化，说明该器件是好的。注：不能用R&10k档，否则导致发射管击穿。
2、简易测试电路，如图（4），当接通电源后，LED不发光，按下SB，LED会发光，调节RP、LED的发光强度会发生变化，说明被测光电耦合器是好的。
光电耦合器具体应用
1.组成开关电路
图1电路中，当输入信号ui为低电平时，晶体管V1处于截止状态，光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零，输出端Q11、Q12间的电阻很大，相当于开关&断开&；当ui为高电平时，v1导通，B1中发光二极管发光，Q11、Q12间的电阻变小，相当于开关&接通&．该电路因Ui为低电平时，开关不通，故为高电平导通状态．同理，图2电路中，因无信号(Ui为低电平)时，开关导通，故为低电平导通状态．
2．组成逻辑电路
图3电路为&与门&逻辑电路。其逻辑表达式为P=A．B.图中两只光敏管串联，只有当输入逻辑电平A=1、B=1时，输出P=1．同理，还可以组成&或门&、&与非门&、&或非门&等逻辑电路．
3．组成隔离耦合电路
电路如图4所示．这是一个典型的交流耦合放大电路．适当选取发光回路限流电阻Rl，使B4的电流传输比为一常数，即可保证该电路的线性放大作用。
4．组成高压稳压电路
电略如图5所示．驱动管需采用耐压较高的晶体管(图中驱动管为3DG27)。当输出电压增大时，V55
的偏压增加，B5中发光二极管的正向电流增大，使光敏管极间电压减小，调整管be结偏压降低而内阻增大，使输出电压降低，而保持输出电压的稳定．
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加TA为好友 发表于： 20:01:59 6楼
光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大为提高，主要有以下几方面的原因：
（1）光电耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而干扰源的阻抗较大，通常为105～106&O。据分压原理可知，即使干扰电压的幅度较大，但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小，只能形成很微弱的电流，由于没有足够的能量而不能使二极体发光，从而被抑制掉了。
（2）光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系，也没有共地；之间的分布电容极小，而绝缘电阻又很大，因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去，避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。
（3）光电耦合器可起到很好的安全保障作用，即使当外部设备出现故障，甚至输入信号线短接时，也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。
（4）光电耦合器的回应速度极快，其回应延迟时间只有10&s左右，适于对回应速度要求很高的场合。
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加TA为好友 发表于： 19:01:37 7楼
&&&&&&& 光电耦合器是以光为传输媒介、用光电耦合机理来实现电到光再到电的转换器件。它包括发光器件和光敏器件，常见的发光器件是发光二极管，受光器有光敏二极管、光敏三极管。当电信号送入光电耦合器的发光器件是，发光器件通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，实现电-光-电的转换。
常见的光电耦合器有：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 三极管接收型
双发光二极管输入、三极管接收型
双二极管接收型
光电耦合器的应用：
（1）功率驱动电路中的应用：
&&&&&&& 在微机控制系统中大量应用了开关量的控制，这些开关量一般都经过微机的I/O口，但I/O的驱动能力有限需要加驱动电路，为避免干扰微机的运行，必须采取隔离措施。
（2）远距离的隔离传送
&&&&&&& 在实际的工程中，很多状况都需要长距离的传输，长距离的传输容易导致信号发生畸变或失真。另外，长电缆连接的远距离设备之间，常因设备间的地线电位差形成环路电流，对电路形成差模干扰电压。为确保长线传输的可靠性，应采用光电耦合隔离，将两个电路的电气连接隔开，切断可能形成的环路。
&&&&&&& 长线的浮置去掉了长线两间的公共地线，不但消除了电路的电流经公共地线形成的杂讯电压带来的相互串扰，而且有效的解决了长线驱动和阻抗匹配问题。
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加TA为好友 发表于： 14:51:15 8楼
光电耦合器现在用的比较普遍，但是在通讯速率和可靠性上有一定的局限。
现在磁隔离芯片将会是光耦的终结者，例如ADI的ADUM系列磁隔离芯片，有普通数字单向，双向隔离，I2C隔离、SPI隔离、RS232隔离，RS485隔离，UART隔离等，通讯速率非常高，特别是用到通讯方面的隔离，光耦望尘莫及。
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加TA为好友 发表于： 15:20:50 9楼
其他楼都说的数字光耦，已经很多了，我来说下线性光耦，用于模拟量的隔离。
1. 线形光耦介绍
光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组
成。由于光耦电路简单，在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到，如
UART 协议的20mA 电流环。对于模拟信号，光耦因为输入输出的线形较差，
并且随温度变化较大，限制了其在模拟信号隔离的应用。
对于高频交流模拟信号，变压器隔离是最常见的选择，但对于支流信号
却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案，如ADI
的AD202， 能够提供从直流到几K 的频率内提供0.025%的线性度，但这种
隔离器件内部先进行电压-频率转换，对产生的交流信号进行变压器隔离，
然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂，
体积大，成本高，不适合大规模应用。
模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原
理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加
一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非
线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过
反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目
市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如Agilent 公司的
HCNR200/201，TI 子公司TOAS的TIL300，CLARE 的LOC111 等。这里以
HCNR200/201 为例介绍
2. 芯片介绍与原理说明
HCNR200/201 的内部框图如下所示
其中 1、2 引作为隔离信号的输入，3、4 引脚用于反馈，5、6 引脚用于
输出。1、2 引脚之间的电流记作IF，3、4引脚之间和5、6 引脚之间的电
流分别记作 IPD1 和IPD2。输入信号经过电压-电流转化，电压的变化体现
在电流IF 上，IPD1和IPD2 基本与IF成线性关系，线性系数分别记为K1
和K2,即 K1=Ipd1/IF&& K2=Ipd2/IF
K1 与K2一般很小（HCNR200 是0.50%），并且随温度变化较大（HCNR200
的变化范围在0.25%到0.75%之间），但芯片的设计使得 K1 和K2相等。在
后面可以看到，在合理的外围电路设计中，真正影响输出/输入比值的是二
者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。
HCNR200 和HCNR201 的内部结构完全相同，差别在于一些指标上。相对
于HCNR200，HCNR201 提供更高的线性度。
采用HCNR200/201进行隔离的一些指标如下所示：
* 线性度：HCNR200：0.25%，HCNR201：0.05%；
* 线性系数K3：HCNR200：15%，HCNR201：5%；
* 温度系数： -65ppm/oC；
* 隔离电压：1414V；
* 信号带宽：直流到大于1MHz。
从上面可以看出，和普通光耦一样，线性光耦真正隔离的是电流，要想
真正隔离电压，需要在输出和输出处增加运算放大器等辅助电路。下面对
HCNR200/201 的典型电路进行分析，对电路中如何实现反馈以及电流-电压、
电压-电流转换进行推导与说明。
3. 典型电路分析
Agilent公司的HCNR200/201 的手册上给出了多种实用电路，其中较为
典型的一种如下图所示：
设输入端电压为Vin，输出端电压为Vout，光耦保证的两个电流传递系
数分别为K1、K2，显然，，和之间的关系取决于和之间的关系。
将前级运放的电路提出来看，如下图所示：
设运放负端的电压为，运放输出端的电压为，在运放不饱和的情况下二
者满足下面的关系：
Vo=Voo-GVi (1)
其中是在运放输入差模为0时的输出电压，G 为运放的增益，一般比较
忽略运放负端的输入电流，可以认为通过R1 的电流为IP1，根据R1的
欧姆定律得：IP1=（Vin-Vi）/Ri& (2)
通过 R3两端的电流为IF，根据欧姆定律得：
IF=(VDD-Vo)/R3&& (3)
其中,为光耦2脚的电压，考虑到LED 导通时的电压（）基本不变，这
里的作为常数对待。
根据光耦的特性，即
K1=IP1/IF (4)
将和的表达式代入上式，可得：
K1=IP1/IF=R3(Vin-Vi)/R1(VDD-Vo0+GVi)
上式经变形可得到：
Vi=[R3Vin-K1R1(VDD-Vo0)]/(K1R1G+R3)&&&& (6)
将的表达式代入（3）式可得：
IF=[(VDD-Vo0)R3+GR3Vin/(R3K1R1G+R3R3)]
考虑到G 特别大，则可以做以下近似：
IF=Vin/K1R1
这样，输出与输入电压的关系如下：
Vout=K3R2Vin/R1
可见，在上述电路中，输出和输入成正比，并且比例系数只由K3和R1、
R2确定。一般选R1=R2，达到只隔离不放大的目的。
4. 辅助电路与参数确定
上面的推导都是假定所有电路都是工作在线性范围内的，要想做到这一
点需要对运放进行合理选型，并且确定4.1 运放选型
运放可以是单电源供电或正负电源供电，上面给出的是单电源供电的例
子。为了能使输入范围能够从0 到VCC，需要运放能够满摆幅工作，另外，
运放的工作速度、压摆率不会影响整个电路的性能。TI公司的LMV321 单
运放电路能够满足以上要求，可以作为HCNR200/201 的外围电路。
4.2 阻值确定
电阻的选型需要考虑运放的线性范围和线性光耦的最大工作电流
IFmax。K1已知的情况下，IFmax 又确定了IPD1的最大值IPD1max，这样，
由于Vo 的范围最小可以为0，这样，由于
考虑到IFmax大有利于能量的传输，这样，一般取
另外，由于工作在深度负反馈状态的运放满足虚短特性，因此，考虑IPD1
R2 的确定可以根据所需要的放大倍数确定，例如如果不需要方法，只需
将R2=R1 即可。
另外由于光耦会产生一些高频的噪声，通常在R2 处并联电容，构成低
通滤波器，具体电容的值由输入频率以及噪声频率确定。
4.3 参数确定实例
假设确定Vcc=5V，输入在0-4V 之间，输出等于输入，采用LMV321 运放
芯片以及上面电路，下面给出参数确定的过程。
* 确定IFmax：HCNR200/201 的手册上推荐器件工作的25mA左右；
* 确定R3：R3=5V/25mA=200；
* 确定R1：;
* 确定R2：R2=R1=32K。
在实际设计线性光耦电路时可以采用仿真软件进行仿真设计，这样简单方便。
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加TA为好友 发表于： 15:28:05 10楼
&&&&& 一、光电耦合器是由一只发光二极管与一只光敏三极管集成为一体的电子器件，发光二极管的正负极对外各有一个引出脚，光敏三极管的集电极与发射极对外也各有一个引出脚。见图一左图。
&&&& 二、光电耦合器原理：
&&&&& 1、光电耦合器的发光二极管如其内的电流=0时，它不会发光，其内的光敏三极管由于未受光照而处于截止状态。见图一中图：K断开，R1支路电流=0，使光敏三极管截止，其输出U=24V。
&&&& 2、当发光二极管通有电流（10ma ）时，其发光，使其内部的光敏三极管受光照而处于导通状态。见图一右图：K闭合，R1支路电流=10ma ，二极管发光，使光敏三极管导通，其输出U=0。
&& 三、光电耦合器应用：
&&&&& 1、用它可实现电源隔离，见图二，该器件的输入侧与输出侧所连接的电源，是各自独立的，没有电位联系。
&&&&& 2、用它可实现电平转换，见图二右侧图：输入信号幅度为0~5V，用它可将其5V脉冲转换为0~24V脉冲。
&&&&&&光电耦合器件的应用实例：
&&&&&& 1、&输入信号为0~5V脉冲（如编码器输出），用该脉冲做S7-200西门子PLC的高速计数器的计数脉冲，可用图二左侧图电路来实现。此电路的光敏三极管相当一个开关，其一端接+24V，而另一端接PLC的输入端：当输入信号=0V时，G1管截止，使光敏三极管截止，使PLC对应输入端无电流输入（相当开关断开），当输入信号=5V时，G1管导通，使光敏三极管导通，光敏三极管导通（相当开关闭合）使24V加在PLC对应输入端上。
&&&&& 2、 输入信号为0~5V脉冲（如编码器输出），用该脉冲作CPM1A欧姆龙PLC的高速计数器的计数脉冲，可用图二中间图电路来实现。此电路的G2三极管相当一个开关，其一端（发射极）接 24V的负极，而另一端（集电极）接PLC的输入端：当输入信号=0V时，G1管截止，使光敏三极管截止，R3的电流=0，使G2管截止，PLC对应输入端无电流输入（相当开关断开），当输入信号=5V时，G1管导通，使光敏三极管导通，R3的电压=24V，使G2三极管导通（相当开关闭合）使24V的负极电位加在PLC对应输入端上。
&&&& 3、在计算机的电路及有单片机构成的智能仪表电路，以及PLC的输入与输出设备，为防干扰进行电源隔离，或为进行电平转换，都广泛使用光耦器件，&这里就不一一举例，上述的1、2二例是我在实践中用过的电路，再举一例，就是用PLC的输出口，去接数字显示电路及微型打打印机接口，PLC输出为0~24V脉冲，而数字显示电路及微型打打印机需0~5V的脉冲信号，这就需用光耦器件，将24V脉冲转换为0~5V，其电路形式类似图二右侧图，不同点为，发光二极管测接PLC的24V电源，光敏三极管测接显示电路及微打的5V电源。
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加TA为好友 发表于： 15:20:05 11楼
1、光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。
2、光电耦合器的应用主要体现在电型号的隔离或传输比上，其中隔离应用非常多，一种是同一设备内的高低压隔离，另外一种就是两种不同设备的电信号传递往往都会设计成隔离。
光电耦合器之内部结构图
三极管接收型光电耦合器之内部结构图
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加TA为好友 发表于： 15:34:21 12楼
光电偶合器件（简称光耦）是把发光器件（如发光二极体）和光敏器件（如光敏三极管）组装在一起，通过光线实现耦合构成电&光和光&电的转换器件。光电耦合器分为很多种类，图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。
当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极体通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，CE导通；当输入端无信号，发光二极体不亮，光敏三极管截止，CE不通。对于数位量，当输入为低电平&0&时，光敏三极管截止，输出为高电平&1&；当输入为高电平&1&时，光敏三极管饱和导通，输出为低电平& 0&。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。
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加TA为好友 发表于： 16:38:10 13楼
光电偶合器件（简称光耦）是把发光器件（如发光二极体）和光敏器件（如光敏三极管）组装在一起，通过光线实现耦合构成电&光和光&电的转换器件。光电耦合器分为很多种类，图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。
当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极体通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，CE导通；当输入端无信号，发光二极体不亮，光敏三极管截止，CE不通。对于数位量，当输入为低电平&0&时，光敏三极管截止，输出为高电平&1&；当输入为高电平&1&时，光敏三极管饱和导通，输出为低电平& 0&。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。这种光耦合器性能较好，价格便宜，因而应用广泛。
光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大为提高，主要有以下几方面的原因：
（1）光电耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而干扰源的阻抗较大，通常为105～106&O。据分压原理可知，即使干扰电压的幅度较大，但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小，只能形成很微弱的电流，由于没有足够的能量而不能使二极体发光，从而被抑制掉了。
（2）光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系，也没有共地；之间的分布电容极小，而绝缘电阻又很大，因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去，避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。
（3）光电耦合器可起到很好的安全保障作用，即使当外部设备出现故障，甚至输入信号线短接时，也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。
（4）光电耦合器的回应速度极快，其回应延迟时间只有10&s左右，适于对回应速度要求很高的场合。
光电隔离技术的应用
微机介面电路中的光电隔离
微机有多个输入埠，接收来自远处现场设备传来的状态信号，微机对这些信号处理后，输出各种控制信号去执行相应的操作。在现场环境较恶劣时，会存在较大的杂讯干扰，若这些干扰随输入信号一起进入微机系统，会使控制准确性降低，产生误动作。因而，可在微机的输入和输出端，用光耦作介面，对信号及杂讯进行隔离。典型的光电耦合电路如图6所示。该电路主要应用在&A／D转换器&的数位信号输出，及由CPU发出的对前向通道的控制信号与类比电路的介面处，从而实现在不同系统间信号通路相联的同时，在电气通路上相互隔离，并在此基础上实现将类比电路和数位电路相互隔离，起到抑制交叉串扰的作用。
对于线性类比电路通道，要求光电耦合器必须具有能够进行线性变换和传输的特性，或选择对管，采用互补电路以提高线性度，或用V／F变换后再用数位光耦进行隔离。
功率驱动电路中的光电隔离
在微机控制系统中，大量应用的是开关量的控制，这些开关量一般经过微机的I／O输出，而I／O的驱动能力有限，一般不足以驱动一些点磁执行器件，需加接驱动介面电路，为避免微机受到干扰，须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路，电压较高，电流较大，不易与微机直接相连，可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电路进行隔离。电路实例如图7所示。
在马达控制电路中，也可采用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。马达靠MOSFET或IGBT功率管提供驱动电流，功率管的开关控制信号和大功率管之间需隔离放大级。在光耦隔离级&放大器级&大功率管的连接形式中，要求光耦具有高输出电压、高速和高共模抑制。
远距离的隔离传送
在电脑应用系统中，由于测控系统与被测和被控设备之间不可避免地要进行长线传输，信号在传输过程中很易受到干扰，导致传输信号发生畸变或失真；另外，在通过较长电缆连接的相距较远的设备之间，常因设备间的地线电位差，导致地环路电流，对电路形成差模干扰电压。为确保长线传输的可靠性，可采用光电耦合隔离措施，将2个电路的电气连接隔开，切断可能形成的环路，使他们相互独立，提高电路系统的抗干扰性能。若传输线较长，现场干扰严重，可通过两级光电耦合器将长线完全&浮置&起来，如图8所示。
长线的&浮置&去掉了长线两端间的公共地线，不但有效消除了各电路的电流经公共地线时所产生杂讯电压形成相互窜扰，而且也有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题；同时，受控设备短路时，还能保护系统不受损害。
过零检测电路中的光电隔离
零交叉，即过零检测，指交流电压过零点被自动检测进而产生驱动信号，使电子开关在此时刻开始开通。现代的零交叉技术已与光电耦合技术相结合。图9为一种单片机数控交流调压器中可使用的过零检测电路。
220V交流电压经电阻R1限流后直接加到2个反向并联的光电耦合器GD1，GD2的输入端。在交流电源的正负半周，GD1和GD2分别导通，U0输出低电平，在交流电源正弦波过零的瞬间，GD1和GD2均不导通，U0输出高电平。该脉冲信号经反闸整形后作为单片机的中断请求信号和可控矽的过零同步信号。
（1）在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源，若两端共用一个电源，则光电耦合器的隔离作用将失去意义。
（2）当用光电耦合器来隔离输入输出通道时，必须对所有的信号（包括数位量信号、控制量信号、状态信号）全部隔离，使得被隔离的两边没有任何电气上的联系，否则这种隔离是没有意义的。
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加TA为好友 发表于： 16:13:47 14楼
光电耦合器以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大为提高，主要有以下几方面的原因：
（1）光电耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而干扰源的阻抗较大，通常为105～106&O。据分压原理可知，即使干扰电压的幅度较大，但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小，只能形成很微弱的电流，由于没有足够的能量而不能使二极体发光，从而被抑制掉了。
（2）光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系，也没有共地；之间的分布电容极小，而绝缘电阻又很大，因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去，避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。
（3）光电耦合器可起到很好的安全保障作用，即使当外部设备出现故障，甚至输入信号线短接时，也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。
（4）光电耦合器的回应速度极快，其回应延迟时间只有10&s左右，适于对回应速度要求很高的场合。
光电隔离技术的应用
微机介面电路中的光电隔离
微机有多个输入埠，接收来自远处现场设备传来的状态信号，微机对这些信号处理后，输出各种控制信号去执行相应的操作。在现场环境较恶劣时，会存在较大的杂讯干扰，若这些干扰随输入信号一起进入微机系统，会使控制准确性降低，产生误动作。因而，可在微机的输入和输出端，用光耦作介面，对信号及杂讯进行隔离。典型的光电耦合电路如图6所示。该电路主要应用在&A／D转换器&的数位信号输出，及由CPU发出的对前向通道的控制信号与类比电路的介面处，从而实现在不同系统间信号通路相联的同时，在电气通路上相互隔离，并在此基础上实现将类比电路和数位电路相互隔离，起到抑制交叉串扰的作用。 对于线性类比电路通道，要求光电耦合器必须具有能够进行线性变换和传输的特性，或选择对管，采用互补电路以提高线性度，或用V／F变换后再用数位光耦进行隔离。
功率驱动电路中的光电隔离
在微机控制系统中，大量应用的是开关量的控制，这些开关量一般经过微机的I／O输出，而I／O的驱动能力有限，一般不足以驱动一些点磁执行器件，需加接驱动介面电路，为避免微机受到干扰，须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路，电压较高，电流较大，不易与微机直接相连，可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电路进行隔离。电路实例如图7所示。在马达控制电路中，也可采用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。马达靠MOSFET或IGBT功率管提供驱动电流，功率管的开关控制信号和大功率管之间需隔离放大级。在光耦隔离级&放大器级&大功率管的连接形式中，要求光耦具有高输出电压、高速和高共模抑制。
远距离的隔离传送
在电脑应用系统中，由于测控系统与被测和被控设备之间不可避免地要进行长线传输，信号在传输过程中很易受到干扰，导致传输信号发生畸变或失真；另外，在通过较长电缆连接的相距较远的设备之间，常因设备间的地线电位差，导致地环路电流，对电路形成差模干扰电压。为确保长线传输的可靠性，可采用光电耦合隔离措施，将2个电路的电气连接隔开，切断可能形成的环路，使他们相互独立，提高电路系统的抗干扰性能。若传输线较长，现场干扰严重，可通过两级光电耦合器将长线完全&浮置&起来。 线的&浮置&去掉了长线两端间的公共地线，不但有效消除了各电路的电流经公共地线时所产生杂讯电压形成相互窜扰，而且也有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题；同时，受控设备短路时，还能保护系统不受损害。
过零检测电路中的光电隔离
零交叉，即过零检测，指交流电压过零点被自动检测进而产生驱动信号，使电子开关在此时刻开始开通。现代的零交叉技术已与光电耦合技术相结合。图9为一种单片机数控交流调压器中可使用的过零检测电路。
220V交流电压经电阻R1限流后直接加到2个反向并联的光电耦合器GD1，GD2的输入端。在交流电源的正负半周，GD1和GD2分别导通，U0输出低电平，在交流电源正弦波过零的瞬间，GD1和GD2均不导通，U0输出高电平。该脉冲信号经反闸整形后作为单片机的中断请求信号和可控矽的过零同步信号。
（1）在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源，若两端共用一个电源，则光电耦合器的隔离作用将失去意义。
（2）当用光电耦合器来隔离输入输出通道时，必须对所有的信号（包括数位量信号、控制量信号、状态信号）全部隔离，使得被隔离的两边没有任何电气上的联系，否则这种隔离是没有意义的。
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加TA为好友 发表于： 09:34:00 15楼
所谓光电耦合就是通过光与电的相互转换把信号处理中的电路切断使其前后的电路没有电的直接连接从而切断可能存在的各种电磁干扰和直接耦合造成的干扰和噪音带来的影响。
光电耦合就是一个转换器通过电&&光&&电的转换途径来使前后电路切断直接连接途径实现了输入于输出在电气上的绝缘。其需要的器件有一个电&&光转换和另一个光&&电转换，其主要由发光二极管和光电三极管器件构成的一个信号转换隔离。
由于是光作为媒介其在转换过程中具有速度快、工作稳定、信号失真小、工作频率高、寿命长的特点能够完成信号隔离、电平转换、电位隔离的功能，在信号处理器中得到广泛应用。
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加TA为好友 发表于： 07:41:51 16楼
各位回答得很好向大家学习了。光电耦合器其原理就是以光为媒介传输电信号的一种转换器件。由发光源和受光器两部分组成实现电-光-电的转换。起作用是在线路中起到隔离作用。能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，提高通道上的信号质量。
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加TA为好友 发表于： 16:53:12 17楼
就谈我自己做过的吧：
原来做单片机外部输入的时候经常使用光电耦合芯片，现在PLC的输入部分基本上均以光电耦合的方式。这样做的主要目的是让外部物理输入与PLC（或单片机）内部总线之间电气隔离。
在使用的时候需要考虑限流，本来想找找原来单片机的图纸查看一下限流电阻，但找不到了。到时PLC的内部限流电阻基本上保证典型电流就行，比如4mA或6mA等等。但一般不会超过10mA。
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加TA为好友 发表于： 16:13:41 18楼
光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。
光电耦合器具体应用主要有以下几种：
1.组成开关电路
2．组成逻辑电路
3．组成隔离耦合电路
4．组成高压稳压电路
5.组成门厅照明灯自动控制电路
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加TA为好友 发表于： 08:42:22 19楼
引用jiaoanpeng 的回复内容：
所谓光电耦合就是通过光与电的相互转换把信号处理中的电路切断使其前后的电路没有电的直接连接从而切断可能存在的各种电磁干扰和直接耦合造成的干扰和噪音带来的影响。
光电耦合就是一个转换器通过电&&光&&电的转换途径来使前后电路切断直接连接途径实现了输入于输出在电气上的绝缘。其需要的器件有一个电&&光转换和另一个光&&电转换，其主要由发光二极管和光电三极管器件构成的一个信号转换隔离。
由于是光作为媒介其在转换过程中具有速度快、工作稳定、信号失真小、工作频率高、寿命长的特点能够完成信号隔离、电平转换、电位隔离的功能，在信号处理器中得到广泛应用。
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加TA为好友 发表于： 16:33:20 20楼
看了大家的精彩介绍，在此不必多说了。已经很全了。
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加TA为好友 发表于： 18:02:07 21楼
原理：光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，其工作原理为在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。
光电耦合器的应用有：组成开关电路 、组成逻辑电路 、组成隔离耦合电路 、组成高压稳压电路 、组成门厅照明灯自动控制电路
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加TA为好友 发表于： 09:05:55 22楼
此擂台已结帖多日，怎么没有见到评比结果？难道此贴作废？
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加TA为好友 发表于： 10:37:38 23楼
潮光光耦网专注光电耦合器，企业QQ：
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