本文主要是關于光耦的相關介紹，并著重對達林頓光耦驅動繼電器電路設計進行了詳盡的闡述。
光耦
光耦合器的主要優點是單向傳輸信號，輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離，抗干擾能力強，使用壽命長，傳輸效率高。它廣泛用于電平轉換、信號隔離、級間隔離、開關電路、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。由于光電耦合器的輸入阻抗與一般干擾源的阻抗相比較小，因此分壓在光電耦合器的輸入端的干擾電壓較小，它所能提供的電流并不大，不易使半導體二極管發光；由于光電耦合器的外殼是密封的，它不受外部光的影響；光電耦合器的隔離電阻很大（約1012Ω）、隔離電容很小（約幾個pF）所以能阻止電路性耦合產生的電磁干擾。線性方式工作的光電耦合器是在光電耦合器的輸入端加控制電壓，在輸出端會成比例地產生一個用于進一步控制下一級的電路的電壓。線性光電耦合器由發光二極管和光敏三極管組成，當發光二極管接通而發光，光敏三級管導通，光電耦合器是電流驅動型，需要足夠大的電流才能使發光二極管導通，如果輸入信號太小，發光二極管不會導通，其輸出信號將失真。在開關電源，尤其是數字開關電源中。
采用一只光敏三極管的光耦合器，CTR的范圍大多為20%～300%（如4N35），而PC817則為80%～160%，達林頓型光耦合器（如4N30）可達100%～5000%。這表明欲獲得同樣的輸出電流，后者只需較小的輸入電流。因此，CTR參數與晶體管的hFE有某種相似之處。線性光耦合器與普通光耦合器典型的CTR-IF特性曲線。
普通光耦合器的CTR-IF特性曲線呈非線性，在IF較小時的非線性失真尤為嚴重，因此它不適合傳輸模擬信號。線性光耦合器的CTR-IF特性曲線具有良好的線性度，特別是在傳輸小信號時，其交流電流傳輸比（ΔCTR=ΔIC/ΔIF）很接近于直流電流傳輸比CTR值。因此，它適合傳輸模擬電壓或電流信號，能使輸出與輸入之間呈線性關系。這是其重要特性。
必須遵循下列原則：所選用的光電耦合器件必須符合國際的有關隔離擊穿電壓的標準；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
技術參數
一、輸入特性
光耦合器的輸入特性實際也就是其內部發光二極管的特性。常見的參數有：
1. 正向工作電壓Vf（Forward Voltage）
Vf是指在給定的工作電流下，LED本身的壓降。常見的小功率LED通常以If=20mA來測試正向工作電壓，當然不同的LED，測試條件和測試結果也會不一樣。
2. 反向電壓Vr（Reverse Voltage ）
是指LED所能承受的最大反向電壓，超過此反向電壓，可能會損壞LED。在使用交流脈沖驅動LED時，要特別注意不要超過反向電壓。
3. 反向電流Ir（Reverse Current）
通常指在最大反向電壓情況下，流過LED的反向電流。
4. 允許功耗Pd（Maximum Power Dissipation）
LED所能承受的最大功耗值。超過此功耗，可能會損壞LED。
5. 中心波長λp（Peak Wave Length）
是指LED所發出光的中心波長值。波長直接決定光的顏色，對于雙色或多色LED，會有幾個不同的中心波長值。
6. 正向工作電流If（Forward Current）
If是指LED正常發光時所流過的正向電流值。不同的LED，其允許流過的最大電流也會不一樣。
7. 正向脈沖工作電流Ifp（Peak Forward Current）
Ifp是指流過LED的正向脈沖電流值。為保證壽命，通常會采用脈沖形式來驅動LED，通常LED規格書中給中的Ifp是以0.1ms脈沖寬度，占空比為1/10的脈沖電流來計算的。
二、輸出特性
光耦合器的輸出特性實際也就是其內部光敏三極管的特性，與普通的三極管類似。常見的參數有：
1. 集電極電流Ic（Collector Current）
光敏三極管集電極所流過的電流，通常表示其最大值。
2. 集電極-發射極電壓Vceo（C-E Voltage）
集電極-發射極所能承受的電壓。
3. 發射極-集電極電壓Veco（E-C Voltage）
發射極-集電極所能承受的電壓
4. 反向截止電流Iceo
5. C-E飽和電壓Vce（sat）（C-E Saturation Voltage）
四、傳輸特性：
1．電流傳輸比CTR（Current Transfer Radio）
2．上升時間Tr （Rise Time）& 下降時間Tf（Fall Time）
其它參數諸如工作溫度、耗散功率等不再一一敷述。
三、隔離特性
1．入出間隔離電壓Vio（Isolation Voltage）
光耦合器輸入端和輸出端之間絕緣耐壓值。
2．入出間隔離電容Cio（Isolation Capacitance）：
光耦合器件輸入端和輸出端之間的電容值
3．入出間隔離電阻Rio：（Isolation Resistance）
半導體光耦合器輸入端和輸出端之間的絕緣電阻值。
光耦合器的技術參數主要有發光二極管正向壓降VF、正向電流IF、電流傳輸比CTR、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻、集電極-發射極反向擊穿電壓V（BR）CEO、集電極-發射極飽和壓降VCE（sat）。此外，在傳輸數字信號時還需考慮上升時間、下降時間、延遲時間和存儲時間等參數。
電流傳輸比是光耦合器的重要參數，通常用直流電流傳輸比來表示。當輸出電壓保持恒定時，它等于直流輸出電流IC與直流輸入電流IF的百分比。
使用光電耦合器主要是為了提供輸入電路和輸出電路間的隔離，在設計電路時，必須遵循下列原則：所選用的光電耦合器件必須符合國內和國際的有關隔離擊穿電壓的標準；由英國埃索柯姆（Isocom）公司、美國FAIRCHILD生產的4N××系列（如4N25、4N26、4N35）光耦合器，在國內應用地十分普遍。可以用于單片機的輸出隔離；所選用的光耦器件必須具有較高的耦合系數。
以下為光電耦合器的常用參數：
反向電流IR：在被測管兩端加規定反向工作電壓VR時，二極管中流過的電流。
反向擊穿電壓VBR：被測管通過的反向電流IR為規定值時，在兩極間所產生的電壓降。
正向壓降VF：二極管通過的正向電流為規定值時，正負極之間所產生的電壓降。
正向電流IF：在被測管兩端加一定的正向電壓時二極管中流過的電流。結電容CJ：在規定偏壓下，被測管兩端的電容值。
反向擊穿電壓V（BR）CEO：發光二極管開路，集電極電流IC為規定值，集電極與發射集間的電壓降。
輸出飽和壓降VCE（sat）：發光二極管工作電流IF和集電極電流IC為規定值時，并保持IC/IF≤CTRmin時（CTRmin在被測管技術條件中規定）集電極與發射極之間的電壓降。
反向截止電流ICEO：發光二極管開路，集電極至發射極間的電壓為規定值時，流過集電極的電流為反向截止電流。
電流傳輸比CTR：輸出管的工作電壓為規定值時，輸出電流和發光二極管正向電流之比為電流傳輸比CTR。
脈沖上升時間tr，下降時間tf：光耦合器在規定工作條件下，發光二極管輸入規定電流IFP的脈沖波，輸出端管則輸出相應的脈沖波，從輸出脈沖前沿幅度的10%到90%，所需時間為脈沖上升時間tr。從輸出脈沖后沿幅度的90%到10%，所需時間為脈沖下降時間tf。
傳輸延遲時間tPHL，tPLH：從輸入脈沖前沿幅度的50%到輸出脈沖電平下降到1.5V時所需時間為傳輸延遲時間tPHL。從輸入脈沖后沿幅度的50%到輸出脈沖電平上升到1.5V時所需時間為傳輸延遲時間tPLH。
入出間隔離電容CIO：光耦合器件輸入端和輸出端之間的電容值。
入出間隔離電阻RIO：半導體光耦合器輸入端和輸出端之間的絕緣電阻值。
入出間隔離電壓VIO：光耦合器輸入端和輸出端之間絕緣耐壓值。
達林頓光耦驅動繼電器電路設計
達林頓電路有四種接法：NPN+NPN，PNP+PNP，NPN+PNP，PNP+NPN.
前二種是同極性接法，后二種是異極性接法。NPN+NPN的同極性接法：B1為B，C1C2為C，E1B2接在一起，那么E2為E。這里也說一下異極性接法。以NPN+PNP為例。設前一三極管T1的三極為C1B1E1，后一三極管T2的三極為C2B2E2。達林頓管的接法應為：C1B2應接一起，E1C2應接一起。等效三極管CBE的管腳，C=E2，B=B1，E=E1（即C2）。等效三極管極性，和前一三極管相同。即為NPN型。
達林頓管的典型應用
1、用于大功率開關電路、電機調速、逆變電路。
2、驅動小型繼電器
利用CMOS電路經過達林頓管驅動高靈敏度繼電器的電路，小功率NPN達林頓管FN020。
3、驅動LED智能顯示屏
LED智能顯示屏是由微型計算機控制，以LED矩陣板作顯示的系統，可用來顯示各種文字及圖案。該系統中的行驅動器和列驅動器均可采用高β、高速低壓降的達林頓管。用BD683（或BD677）型中功率NPN達林頓管作為列驅動器，而用BD682（或BD678）型PNP達林頓管作行驅動器，控制8×8LED矩陣板上相應的行（或列）的像素發光。
應注意的是，達林頓管由于內部由多只管子及電阻組成，用萬用表測試時，be結的正反向阻值和普通三極管不同。對于高速達林頓管，有些管子的前級be結還反并聯一只輸入二極管，這時測出be結正反向電阻阻值很接近;容易誤判斷為壞管，這個請注意
4、判斷達林頓管等效為何種類型的三極管：
首先看看第一只管是什么類型的，第一只管是什么類型的，那么這只達林頓管就是什么類型的，和第二只無關！更加重要的是 要看看這兩只管構成的達林頓管能不能正常工作，如果工作電流沖突，則直接否定這只管。
達林頓管內部結構如下：
ULN2803也是一個8路反向器電路，即當輸入端為高電平時ULN2803輸出端為低電平，當輸入端為低電平時ULN2803輸出端為高電平，繼電器得電吸合。同時，內部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管。
典型電路如下：
為了實現輸入和輸出隔離，結合光耦來設計！常用電路如下：
結語
關于光耦的相關介紹就到這了，希望本文能對你有所幫助。