了解光耦合器与继电器的区别并选择正确的替代品

    我的一个同事建议我用光耦来替代电路中的继电器，因为它们的价格更便宜，而且体积也更小更有优势。有一次，我同意他的观点，但与继电器不同，我对光耦非常陌生。我有这个示意图，我用继电器来启用/禁用并联电阻器。

    据我所知，如果我使用光耦来进行替代，我可以摆脱很多繁杂的问题，我只需要由于继电器的高电流消耗。所以对于这个输出示意图，我想我可以使用这个LTV-847，它可以一次更换4个光耦继电器。但还有很多其他的选择，我只是觉得我做了一个错误的选择，因为以上只是我发现的最便宜的4通道芯片。这是一个简单的电路，没有太多的时间限制，所以任何光耦使用比继电器少毫安和处理24伏可以工作。对于继电器，这有点容易，因为我需要最小，最便宜的5V继电器，我可以得到，这缩小了搜索范围很快。但与光耦几乎所有的选择都比继电器便宜，更小，也使用更少的电流。成本方面也更加节省。

    考虑到输入模块上有24伏电压，控制侧有5伏电压，我选择的光耦是否适合这种情况。基本上只需要一个“开关”的解决方案，但在一个较小的形状因素。

    关于我的示意图：

    最初我用继电器是因为我知道它们不会在输出端产生电压降。然而，从我读到的，光耦合器确实会产生电压降，因为使用了光电晶体管。

但由于我对元件本身不熟悉，我不知道如何才能最好地再现带有光耦的继电器的结果，这意味着我可以在输出端获得所需的~24mA。继电器只需产生一个并联电阻，所以总电阻约为1K欧姆。我需要降低输出电阻R3的电阻，还是有与继电器结果相同的光耦？

    像LTV-846这样的光耦合器由一个红外LED和一个NPN晶体管组成。输出特性与普通双极晶体管相似，只是基极电流是由LED产生的光产生的。这不是很有效，所以尽管晶体管的电流增益，电流传输比（CTR）通常小于1。在实际的电路中，LED电流约为（5V-1.2V）/220Ω=17mA，晶体管必须切换为24V/1.5kΩ=16mA。因此，CTR需要至少为1，最好更高，以确保晶体管在低电压降下完全饱和。根据CTR，LTV-846分为几个“等级”。您应该选择B、C或CD版本，最低CTR为2或更高。

    如果你有一些更多的选择方案。一种是使用光耦打开达林顿配置的另一种晶体管。它的最小电压降约为0.8V，这将使电阻电流在24V下降低约0.7mA。如果这是一个问题，则可以将电阻从1.5kΩ减小到1.4kΩ。R4确保外部晶体管不会因为来自光耦晶体管的漏电流而导通。由于第二季度的电流增益大于40，你可以减少LED电流，也许足以消除TPIC6C596。RaspberryPiGPIO输出的建议最大输出电流为3mA，即使CTR仅为0.5，也足以可靠地运行电路。R1为~（3.3V-1.2V）/3mA=680Ω（最接近5%的值）。