光耦合器(OCs)也稱為光隔離器或光耦合器繼電器。它是一種通過光傳輸電信號的設備。通常,發光器件(紅外發光二極管LED)和感光體(光敏半導體管)封裝在同一外殼中。當電信號加到輸入端時,LED發光。光電晶體管受光后產生光電流,從輸出端流出,從而實現光電轉換。光電耦合器因其體積小、壽命長、無接觸點、抗干擾能力強、輸出與輸入絕緣、信號單向傳輸等優點,通過光學介質將輸入信號耦合到輸出信號。
光耦繼電器的優點:
光耦的主要優點是:信號傳輸單向,輸入輸出完全電氣隔離,輸出信號對輸入無影響,抗干擾能力強,運行穩定,無接觸,使用壽命長,傳輸效率高。光耦合器是20世紀70年代發展起來的一種新設備。已廣泛應用于電氣絕緣、電平轉換、級聯、驅動電路、開關電路、斬波器、多諧振器、信號隔離、級間分離、脈沖放大電路、數字儀器、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態繼電器(SSR)、儀器、通信設備、計算機接口等。在單片機開關電源中,可以用線性光耦構成光耦反饋電路,通過調節控制端的電流來改變占空比,從而達到精確穩壓的目的。
在光耦電路的設計中,有兩個參數經常被忽略,需要特別注意。
一個是反向電壓(Vr),是原LED能承受的最大反向電壓。如果該值超過該反向電壓,發光二極管可能會損壞。對于一般的光耦合器,這個參數只有5V左右。在有反向電壓或振蕩的情況下使用時,應特別注意不要超過反向電壓。例如,當使用交流脈沖驅動發光二極管時,需要額外的保護電路。
另一個參數是光耦的電流傳遞比(CTR),指的是DC工作條件下光耦的輸出電流與輸入電流之比。光耦的CTR類似于晶體管的電流放大系數。這是光耦非常重要的參數。它取決于輸入和輸出光耦合器的電流值以及光耦合器電源的電壓值。這些參數共同決定了光耦合器是工作在放大狀態還是開關狀態。計算方法類似于晶體管的工作狀態。如果輸入電流、輸出電流和電流傳輸比的設計不合理,電路可能無法工作在要求的狀態。