国产光耦基本操作介绍

    所有的光耦合器都由两个元素组成：一个光源-几乎总是一个发光二极管（LED）-和一个光电传感器-通常是一个光敏电阻，光电二极管，光电晶体管，可控硅（SCR）或双向可控硅。这些元件的两个CMOS光耦合器图像都由介电（不导电）势垒隔开。当输入电流施加到LED上时，它会打开并发出红外光。然后，光电传感器检测到该光，并使电流流过电路的输出侧。相反，当LED熄灭时，没有电流流过光电传感器。通过这种方法，两个流动电流被电隔离。

    下图描述了光耦合器的基本操作。在左侧的灰色图像中，没有通过引脚1施加电流，LED熄灭，并且连接到引脚4和5的电路没有电流通过。如右图所示，当输入电路通电时，LED点亮，传感器检测到光线，合上开关并启动输出电路中的电流。

    使用短引线或扁平端子将表面安装（SMT）设备安装到印刷电路板（PCB）的顶部。这些产品通常体积小，重量轻，并允许快速且廉价的自动化组装。

    通孔（THT）器件具有长引线，该引线穿过PCB上的孔并焊接到另一侧。尽管由于前者对大型部件和劳动密集型组装的需求，SMT制造已逐渐取代THT，但通孔装置仍具有牢固的机械连接能力。

    带引线的组件使用长引线连接到PCB。

    光耦合器可用于多种不同的用途和应用，包括：

    输入和输出切换，尤其是在电子噪声环境下

    开关电源

    信号隔离

    功率控制

    PC/调制解调器通讯

    控制晶体管和三端双向可控硅开关

    尽管绝大多数光耦合器执行相对简单的开关电路控制，但最近的发展已允许更多的“智能”设备通过改变光源的亮度来传输编码信号。

    光耦合器类似于继电器和隔离变压器，并且通常执行相关功能，但是它们具有几个明显的区别和优点。光耦合器通常：

    比继电器更小更轻

    具有更快的切换功能

    只需更少的开关电流即可激活

    由于其固态结构，特别是与机电继电器相比，可提供最小的疲劳

    由于上述原因，光耦合器在要求快速切换并利用低压传输的数字或微电子设备中非常常见。

    以下视频介绍了光耦合器的基本结构，其主要用途以及与继电器的相似之处。

    如下所述，光耦合器的类型取决于所用检测器的类型。某些类型具有不同的特性，因此更适合于特定应用。光耦合器通常以其“输出类型”来称呼；例如，一个光电晶体管设备可能被称为“具有光电晶体管输出的光耦合器”。

    光电管

    光电管光耦合器，也称为电阻式光隔离器，代表了最早的光耦合器设计。他们使用白炽灯泡，霓虹灯或LED作为光源，并使用硫化镉（CS）或硒化镉（CSe）光刻胶作为检测器。光电管的切换速度非常慢（从5到200毫秒），因此在很大程度上已经过时了，并且在鼎盛时期，它们被用于电话网络，复印机和工业自动化应用中。但是，它们在光耦合器中是独一无二的，因为它们是无极性的，因此适合交流和直流操作。光电管光耦合器仍少量生产，用作诸如吉他放大器和电子乐器之类的利基产品中的廉价增益控制或压缩机。电阻LED光电隔离器有时也称为Vactrols。

    光电二极管

    光电二极管光耦合器将LED用作光源，将光电二极管用作检测器。它们具有极快的开关能力，但是它们的电流传输率（输出电流与引起电流的输入电流之比）通常非常低，通常小于1％。光电二极管光耦合器可以配备集成的LED驱动器和缓冲放大器，以实现极快的开关速度，从而补偿LED输出的延迟。这些器件被称为全逻辑光耦合器。像光电二极管器件一样，光电晶体管光耦采用LED光源。它们的输出电路由双极型光电晶体管或达林顿光电晶体管控制。这两种类型的光电晶体管只能在一个方向上导电，使它们只适用于直流电，也适用于控制器和信号传输应用