使用光耦合器解决电路问题

    在许多通信电路中，必须在几个组件之间建立匹配阻抗。不匹配会导致不适当的输出。但是，光耦合器可用于信号传输，而无需两端都进行阻抗匹配，这就是为什么光耦合器广泛用于高速电信设备中的原因。“在理想情况下，从引脚发出的信号能量将通过PCB走线并被负载完全吸收。但是，如果能量没有被负载（接收器）完全吸收，则残余能量会通过PCB走线反射回来，到达输出引脚（驱动器）的原始能量源。”基于光电二极管的光耦合器如TLP2719光耦合器可以支持高达1Mbps的信号速度。高速光耦合器的数据传输速率高达50Mbps。

    使用光耦合器感测交流电源的过零

    在许多实际应用中，感测交流电源的过零至关重要。例如，典型的功率因数校正系统测量有功功率和无功功率（两者均为总功率）之间的角度差。有功功率和无功功率之间的差异是通过监视电压和电流波的“零交叉”来测量的。“零交叉”是电子，声学，数学和图像处理中常用的术语。零交叉表示波形切过其坐标轴的位置（即，如果您绘制了波形图）。过零还表示以数学函数表示的波形何时从正变为负然后再次返回。请注意，某些频率测试电路的工作原理是监视交流电源波形中的零交叉。

    光耦合器可用于感测交流电源的过零。光耦合器的响应时间仅为纳秒。它可以在零交叉点快速打开和关闭。通过在交流电源上使用整流器和滤波器，可以从光耦合器获得数字信号。使用RC滤波器，可以根据需要改变输出波形。

    带光耦合器的开关设备

    光耦合器用作微控制器的数字输出和需要控制的外部组件之间的安全屏障。

    图中微控制器的数字输出启动5VDC（数字）信号，该信号用于切换光耦合器（U1）中的IRED。微控制器的输出引脚和光耦合器中的IRED可以支持有限的电流。因此，建议在微控制器的输出和光耦合器的输入之间使用一个限流电阻。当IRED开启时，红外光落在光电晶体管上，光电晶体管启动（激励）光电晶体管，此后电流开始在集电极和发射极引脚之间流动。光电晶体管的集电极和发射极支持有限的电流。如果需要控制具有更高电流规格的设备，则可以使用晶体管来放大光耦合器的输出。

    用光耦合器读取输入信号

    可以使用光耦合器从任何来源安全地读取逻辑0和逻辑1的电平。例如，无变压器电源的电压可能包含噪声。在这种情况下，如果输入信号直接与微控制器连接，则来自输入信号的噪声会影响微控制器的工作方式。同样，万一微控制器的输入意外遭受电涌，微控制器会立即被破坏但是，在微控制器和输入信号之间使用光耦合器就像保险单，可以预防此类事故。

    光耦合器不仅可以保护敏感电路，还使工程师能够设计各种硬件应用。使用光耦合器可节省更换部件的大量成本，并通过连接/断开光耦合器方便地控制两个电路之间的连接。光耦合器广泛用于电子，电气和通信系统。