?

　　光耦(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。光耦合器的主要優點是：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。

　　光耦的作用

　　(1) 在邏輯電路上的應用

　　光電耦合器可以構成各種邏輯電路，由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構成的邏輯電路更可靠。

　　(2) 作為固體開關應用

　　在開關電路中，往往要求控制電路和開關之間要有很好的電隔離，對于一般的電子開關來說是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實現。

　　(3) 在觸發電路上的應用

　　將光電耦合器用于雙穩態輸出電路，由于可以把發光二極管分別串入兩管發射極回路，可有效地解決輸出與負載隔離地問題。

　　(4) 在脈沖放大電路中的應用

　　光電耦合器應用于數字電路，可以將脈沖信號進行放大。

　　(5) 在線性電路上的應用

　　線性光電耦合器應用于線性電路中，具有較高地線性度以及優良地電隔離性能。

　　(6) 特殊場合的應用

　　光電耦合器還可應用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點繼電器以及用于A/D電路等多種場合。

　　線性光耦合器的選取原則

　　在設計光耦反饋式開關電源時必須正確選擇線性光耦合器的型號及參數，選取原則如下：

　　①光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%～200%。這是因為當CTR<50%時，光耦中的LED就需要較大的工作電流 (IF>5.0mA)，才能正常控制單片開關電源IC的占空比，這會增大光耦的功耗。若CTR>200%，在啟動電路或者當負載發生突變時，有可能將單片開關電源誤觸發，影響正常輸出。

　　②推薦采用線性光耦合器，其特點是CTR值能夠在一定范圍內做線性調整。

　　③由英國埃索柯姆(Isocom)公司、美國摩托羅拉公司生產的4N××系列(如4N25 、4N26、4N35)光耦合器，目前在國內應用地十分普遍。鑒于此類光耦合器呈現開關特性，其線性度差，適宜傳輸數字信號(高、低電平)，因此不推薦用在開關電源中。

　　學習筆記：光耦的主要作用就是隔離作用，如信號隔離或光電的隔離。隔離能起到保護的作用，如一邊是微處理器控制電路，另一邊是高電壓執行端，如市電啟動的 電機，電燈等等，就可以用光耦隔離開。當兩個不同的型號的光耦只有負載電流不同時，可以用大的負載電流的光耦代替小負載電流的光耦。

　　以六腳光耦TLP641J為例，說明其原理。

　　一個光控晶閘管(photo-thyristor)耦合(couple to)一個砷化鎵(gallium arsenide)紅外發光二極管(diode)組成。左邊1和2腳是發光二極管，當外加電壓后，驅動發光二極管(LED)，使之發出一定波長的光，以此 來觸發光控晶閘管。光控晶閘管的特點是門極區集成了一個光電二極管，觸發信號源與主回路絕緣，它的關鍵是觸發靈敏度要高。光控晶閘管控制極的觸發電流由器 件中光生載流子提。光控晶閘管陽極和陰極間加正壓，門極區若用一定波長的光照射，則光控晶閘管由斷態轉入通態。為提高光控晶閘管觸發靈敏度，門極區常采用 放大門極結構或雙重放大門極結構。為滿足高的重加電壓上升率，常采用陰極發射極短路結構。小功率光控晶閘管常應用于電隔離，為較大的晶閘管提供控制極觸 發;也可用于繼電器、自動控制等方面。大功率光控晶閘管主要用于高壓直流輸電。

　　當1和2腳加上5V以上電源后，就能使發光管發光，驅動光控晶閘管進入通態，此時，5和4腳構成一個電阻，阻值大約為10K。當1和2不加電壓時，則4和5可以看成一個無窮大的電阻。

　　2.

　　pc817是常用的線性光藕，在各種要求比較精密的功能電路中常常被當作耦合器件，具有上下級電路完全隔離的作用，相互不產生影響。

?

　　<光耦pc817應用電路圖>

　　當輸入端加電信號時，發光器發出光線，照射在受光器上，受光器接受光線后導通，產生光電流從輸出端輸出，從而實現了“電-光-電”的轉換。

　　普通光電耦合器只能傳輸數字信號(開關信號)，不適合傳輸模擬信號。線性光電耦合器是一種新型的光電隔離器件，能夠傳輸連續變化的模擬電壓或電流信號，這樣隨著輸入信號的強弱變化會產生相應的光信號，從而使光敏晶體管的導通程度也不同，輸出的電壓或電流也隨之不同。

　　PC817光電耦合器不但可以起到反饋作用還可以起到隔離作用。

?

　　應用電路

　　光耦控制繼電器電路