高速光耦在数字信号处理中的应用！-先进光半导体

　　在有大型电路的地方，光耦合器有机会展示他们的技能。如图所示，光耦应用于驱动电源。在电动汽车用充电桩方面，直流快速充电站在功率转换和传输过程中包括交流输入、DC/DC转换（包括电池对接）、功率因数校正（FPC）电感等，检测晶体管栅极的电流和电压，进行信号通信是十分必要的，这也是光耦的一个潜在应用。随着电动汽车规格的逐步提高，对光耦器件的要求也越来越明确，即工作频率要快，驱动电流要大。

　　此外，光耦在电力电子通信和传统工业中也有着广泛的应用。保证各子系统之间具有较高的电压灵敏度和有效的接地信号差等问题。光耦可以很好的解决这些问题。它可以将电子数据或控制信号耦合在绝缘栅上，从而在传输信号时屏蔽噪声，保护设备和操作人员免受高压的影响。因此，自20世纪70年代以来，光耦合器在各种电路中得到了广泛的应用。在电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器（SSR）、仪表等领域，通信设备和微机接口电路。

　　光耦作为一种基本的电子元件，广泛应用于工业设备中。由于光耦的市场需求众多，需求量巨大，占据了隔离器市场的绝大部分，甚至在高性能市场（数据速率至少为1Mbps的隔离器产品、门驱动器等特定产品）。随着行业的发展，对光耦的要求逐渐向高集成度（通道数；受绝缘要求的限制）和突破性的LED（开发激活层越来越低的LED以减小体积）靠拢。

　　光耦又称光隔离器或光耦，是一种新型的半导体光电转换器，它以光为介质，将输入端的电信号耦合到输出端。如图所示，这是基本原理。

　　输入电信号驱动发光二极管（LED）发出一定波长的光，被光电探测器接收产生光电流，再经进一步放大后输出。它能实现单向传输功能，有效隔离噪声，抑制干扰，实现输入输出之间的电气绝缘。这种信号传输方式是所有采用变压器和电磁继电器作为信号传输隔离的通用解决方案所无法比拟的。由于光耦合器的输入输出之间的隔离性和电信号传输的单向性，使得光耦合器具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。因此，作为长期信息传输的终端隔离元件，可以大大提高信噪比。作为计算机数字通信和实时控制中的信号隔离接口器件，可以大大提高计算机的可靠性。由于光耦合器的输入端是电流模低阻元件，具有很强的共模抑制能力。

　　高速光耦的结构是光电二极管+放大器驱动电路，普通光耦的结构是光电晶体管+放大器驱动电路。光电二极管的响应速度为纳秒，光电晶体管的响应速度为微秒。普通光耦工作在线性区域，受截止频率fc的限制，要达到100khz需要满足一定的条件。具有高速光耦10Mbps。

　　高速光耦具有信息传输单向、带宽大、寄生反馈小、噪声抑制能力强、抗电磁干扰性能好等特点，在数字电路和模拟电路中得到越来越广泛的应用。它具有体积小、耦合紧密、驱动功率小、运行速度快、工作温度范围宽等优点。它具有稳定的工作频率和高效率的工作频率，并提供多种灵活的无刷直流电源，具有良好的工作空间和抗延迟能力变频器、空调等由于其传播延时短，可以提供快速的开关速度，从而减少死区时间，提高运动效率和精度。高速光耦大大扩展了光耦在数字信号处理中的应用。

　　先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。