光耦的作用
814光耦的应用-概述说明以及解释
814光耦的应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述光耦（Optocoupler）是一种电子器件，它由发光二极管（LED）和光敏二极管（光电晶体管或光电二极管）组成。
光电二极管接收来自LED 发出的光信号，并将其转换为电信号，从而实现光与电的相互隔离与耦合。
通过这种方式，光耦可以在不同电路之间传递信号，同时有效地隔离它们，以防止信号干扰和电气噪声的影响。
光耦的应用范围非常广泛，可以用于电子设备和电路的各个方面。
它常常被用于电源隔离、信号传输、调节和控制等功能。
一方面，光耦可以实现输入与输出之间的电气隔离，从而保护接收电路免受输入电路可能带来的电气噪声、干扰或高电压的损害。
另一方面，光耦可以实现不同电平之间的信号转换，将一个电路的信号转换为另一个电路所需要的电平，以便实现不同功能的电路之间的协调和联动。
光耦在工业控制、通信设备、医疗仪器、电力系统等领域中有着重要的应用。
在工业控制领域，光耦常被用于隔离高电压和低电压电路，以确保工业设备的安全运行。
在通信设备中，光耦被广泛应用于光纤通信系统和光模块等设备中，以实现高速信号的传输和隔离。
在医疗仪器中，光耦可以实现对生物电信号的测量和隔离，确保医疗设备的安全可靠性。
在电力系统中，光耦可以用于电力调节、继电保护和故障检测等功能，确保电力传输过程中的安全和稳定。
未来，随着电子技术的不断发展和创新，光耦的应用前景将进一步扩大。
随着新型材料和制造工艺的引入，光耦的性能和可靠性将得到进一步提高。
同时，高速、高频率和大带宽的需求也将推动光耦技术的发展，使其在数据通信、光电子器件和光学传感等领域发挥更重要的作用。
此外，随着物联网、人工智能和自动驾驶等技术的普及和应用，光耦也将扮演重要角色，为这些领域的设备和系统提供可靠的隔离和传输功能。
综上所述，光耦作为一种重要的电子器件，在电子设备中具有广泛的应用。
它通过光与电的耦合，实现了不同电路之间的信号传输和隔离，保障了电路的稳定工作和可靠性。
光耦电路详解
光耦电路详解
光耦电路也称为光隔离器、光耦合器或光电耦合器，是一种将发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内的电子元件。
它的发光源通常为发光二极管，而受光器则可以是光敏二极管、光敏三极管等。
以下是关于光耦电路的一些详解：
1. 隔离作用：在电路中，尤其是低电压或高噪声敏感电路中，光耦电路用于隔离电路以防止电气碰撞机会或排除不需要的噪声。
它的内部结构使得发光源和受光器之间的空间被透明的非导电材料隔离，这样，两个独立的电路就可以通过光耦电路进行控制。
2. 工作原理：当给发光源（如LED）供电时，它会发出红外光，这束光照射到受光器（如光电晶体管）的基极上。
被激活的受光器会控制与其相连的输出电路。
这就是光耦电路如何将电信号转换为光信号，然后再转换回电信号的过程。
3. 信号放大：光电耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光源，使之发光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。
4. 良好的电绝缘能力和抗干扰能力：由于光耦电路的输入输出间互相隔离，因此它具有良好的电绝缘能力和抗干
扰能力。
此外，由于光耦电路的输入端属于电流型工作的低阻元件，它具有很强的共模抑制能力。
所以，它在长线传输资讯中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。
光耦 作用
光耦作用
光耦的作用：
1.电气隔离：光耦以光形式传输信号，使输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离，很好的抗干扰效果。
2.安全保护：当光耦合器件输入侧受到强电压冲击损坏的时候，因光耦的隔离作用，办出侧电路就可以不受损坏。
3.信号传输：光耦器以光为媒介传输电信号。
其对输入、输出电信号有很好的隔离作用，所以可以在各种电路中得到广泛的作用。
此外光耦还具有检测系统的工作状态、控制信号输出、数据存储和显示、保护电路板等作用。
光耦内部结构原理
光耦内部结构原理光耦是一种常见的电子元件，用于隔离输入和输出电路，起到信号传递和隔离的作用。
其内部结构原理主要由光电二极管和晶体管组成。
我们来看光电二极管。
光电二极管是一种能将光能转化为电能的器件。
它由一个P型半导体和一个N型半导体组成，两者之间形成一个PN结。
当光照射到PN结上时，光子的能量会激发半导体中的电子跃迁，产生电流。
这个过程被称为内光电效应。
在光耦中，光电二极管的P端与输入电路相连，N端与输出电路相连。
当输入电路中的信号电压改变时，导致光电二极管的光照强度发生变化。
光电二极管中的光子能量转化为电子能量，使得输出电路中的电流也发生变化。
这样，输入电路和输出电路之间就实现了电隔离。
除了光电二极管，光耦中还包含一个晶体管。
晶体管是一种电流放大器，能够将光电二极管输出的微弱电流放大为较大的电流。
晶体管内部由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
光电二极管的输出信号通过光电效应产生微弱电流，然后经过发射区注入到基区，引起集电区的电流变化。
这样就实现了光电二极管输出信号的放大。
光耦内部结构原理的核心就是通过光电二极管将光信号转化为电信号，并通过晶体管的放大作用实现电隔离和信号传递。
光耦在电子设备中广泛应用，例如在电源隔离、电路保护、信号传输等方面起到重要作用。
总结一下，光耦的内部结构原理由光电二极管和晶体管组成。
光电二极管能够将光能转化为电能，实现输入电路和输出电路之间的电隔离；而晶体管则起到放大作用，将光电二极管输出的微弱电流放大为较大的电流。
这样，光耦能够稳定、可靠地传递信号，保护电路和设备的安全运行。
光耦的作用1
电气隔离的要求。
A与B电路之间，要进行信号的传输，但两电路之间由于供电级别过于悬殊，一路为数百伏，另一路为仅为几伏；两种差异巨大的供电系统，无法将电源共用；A电路与强电有联系，人体接触有触电危险，需予以隔离。
而B线路板为人体经常接触的部分，也不应该将危险高电压混入到一起。
两者之间，既要完成信号传输，又必须进行电气隔离；运放电路等高阻抗型器件的采用，和电路对模拟的微弱的电压信号的传输，使得对电路的抗干扰处理成为一件比较麻烦的事情——从各个途径混入的噪声干扰，有可能反客为主，将有用信号“淹没”掉；除了考虑人体接触的安全，又必须考虑到电路器件的安全，当光电耦合器件输入侧受到强电压（场）冲击损坏时，因光耦的隔离作用，输出侧电路却能安全无恙。
以上四个方面的原因，促成了光耦器件的研制、开发和实际应用。
光耦的基本作用，是将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离；能以光形式传输信号；有较好的抗干扰效果；输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。
二、光电耦合器件的一般属性：1、结构特点：输入侧一般采用发光二极管，输出侧采用光敏晶体管、集成电路等多种形式，对信号实施电-光-电的转换与传输。
2、输入、输出侧之间有光的传输，而无电的直接联系。
输入信号的有无和强弱控制了发光二极管的发光强度，而输出侧接受光信号，据感光强度，输出电压或电流信号。
3、输入、输出侧有较高的电气隔离度，隔离电压一般达2000V以上。
能对交、直流信号进行传输，输出侧有一定的电流输出能力，有的可直接拖动小型继电器。
特殊型光耦器件能对毫伏，甚至微伏级交、直流信号进行线性传输。
4、因光耦的结构特性，输入、输出侧需要相互隔离的独立供电电源，即需两路无“共地”点的供电电源。
下述一、二类光耦输入侧由信号电压提供了输入电流通路，但实质上输入信号回路，也是有一个供电支路的；而线性光耦，则输入侧与输出侧一样，是直接接有两种相隔离的供电电源的。
三、在变频器电路中，经常用到的光电耦合器件，有三种类型：1、一种为三极管型光电耦合器，如PC816、PC817、4N35等，常用于开关电源电路的输出电压采样和误差电压放大电路，也应用于变频器控制端子的数字信号输入回路。
optoiso1中光耦封装形式
optoiso1中光耦封装形式
（原创实用版）
目录
1.光耦的概念和作用
2.ISOCOM 光耦的封装形式及其特点
3.不同封装形式的光耦型号和脚间距
4.光耦的应用领域
正文
光耦，全称光电耦合器，是一种电子元件，具有光电转换功能。
它将电信号转换为光信号，或将光信号转换为电信号。
光耦的作用主要在于隔离电路，保护电路，以及提高电路的抗干扰性。
在各种封装形式的光耦中，ISOCOM 光耦是比较常见的一种。
ISOCOM 光耦的封装形式有多种，其中较为常见的有 SSOP 和 SOP。
SSOP（Small Outline Package）是一种小型外型封装，其脚间距为 1.27mm。
而 SOP（Small Outline Package）也是一种小型封装，但其脚间距为
2.54mm。
不同的型号的光耦，其脚的数量可能有所不同，例如 4pin、5pin、6pin、8pin、16pin 等。
光耦的应用领域非常广泛，涵盖了电子设备、通信设备、计算机、汽车电子、医疗器械等多个领域。
在这些领域中，光耦主要应用于信号传输、信号隔离、光电转换等功能。
随着科技的不断发展，光耦的应用范围还将进一步扩大。
总之，ISOCOM 光耦作为一种常见的光耦类型，其封装形式多样，型号丰富，具有广泛的应用领域。
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317光耦参数
317光耦参数
317光耦是一种常见的光耦合器件，它由发光二极管和光敏三极管组成，用于实现电-光和光-电的转换。
它的主要作用是隔离输入和输出电路，具有隔离、传输和放大信号的功能。
光耦的工作原理是利用发光二极管发出的光信号，通过光敏三极管接收并转换为电信号。
当输入电流通过发光二极管时，发光二极管发出的光会照射到光敏三极管上，使光敏三极管的电阻发生变化，从而实现输入和输出电路的隔离。
317光耦的参数包括输入电流、输出电压、传输速度等。
输入电流是指通过发光二极管的电流，一般在几毫安到几十毫安之间。
输出电压是指光敏三极管输出的电压，一般在几十伏到几百伏之间。
传输速度是指光信号的传输速度，一般在几十千赫兹到几百千赫兹之间。
317光耦具有很多优点。
首先，它可以实现电路的隔离，避免电路之间的相互干扰。
其次，它具有较高的传输速度，可以适应高速信号传输的需求。
此外，317光耦还具有体积小、功耗低、可靠性高等特点，广泛应用于电力电子、通信设备、工业控制等领域。
虽然317光耦在电路隔离和信号传输方面具有很多优点，但也存在一些局限性。
首先，光敏三极管的响应速度较慢，不能适应高速信号传输的需求。
其次，光敏三极管对环境的光照强度敏感，易受外
界光源的干扰。
此外，317光耦的封装结构较为复杂，制造成本相对较高。
317光耦是一种重要的光耦合器件，具有隔离、传输和放大信号的功能。
它在电力电子、通信设备、工业控制等领域有着广泛的应用。
虽然它存在一些局限性，但随着科技的不断发展，相信317光耦会有更广阔的应用前景。
p785f光耦
p785f光耦
光耦是一种常见的光电器件，通常由发光二极管和光敏晶体管组成。
它具有隔离电气信号、进行电气-光学转换的作用，并广泛应用于各种电子设备中。
而p785f光耦则是一款应用广泛、性能稳定的光耦产品，下面将从其特点、应用领域以及优势等方面进行介绍。
首先，p785f光耦具有高隔离电压和低耦合电容的特点。
其高隔离电压使得在输入和输出之间能够有效隔离电气信号，防止电压干扰，提高电路的稳定性和安全性；而低耦合电容则能减小输入和输出之间的电容耦合效应，从而减少信号失真，提高通讯的准确性。
其次，p785f光耦在各种电子设备中有着广泛的应用领域。
例如，在数字电子设备中，p785f光耦可以用于隔离数字信号，保护接收端不受干扰；在模拟电子设备中，可以用于隔离模拟信号，提高信号的纯度和稳定性；在通讯设备中，可以用于信号的解耦和电气-光学转换等用途。
总之，p785f光耦在各种电子设备的电气隔离和信号传递中起到了至关重要的作用。
此外，p785f光耦还具有响应速度快、耐高温等优势。
其响应速度快意味着能够快速进行信号传递和转换，适用于对信号传输速度要求较高的场合；而耐高温的特性使得
p785f光耦能够在高温环境下正常工作，提高了其在苛刻环境下的可靠性和稳定性。
综上所述，p785f光耦作为一种性能稳定、应用广泛的光电器件，在电子设备中发挥着重要的作用。
其高隔离电压、低耦合电容、响应速度快和耐高温等优势，使其成为电路设计和通讯传输中不可或缺的元件。
未来随着科技的不断进步，p785f光耦必将在更多领域展现出其优越性能，为电子行业的发展贡献自己的力量。
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光耦光耦全称是光耦合器，英文名字是：optical coupler，英文缩写为OC，亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏(三极)管封装在一起。
发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，又有隔离干扰的作用。
只要光耦合器质量好，电路参数设计合理，一般故障少见。
如果系统中出现异常，使输入、输出两侧的电位差超过光耦合器所能承受的电压，就会使之被击穿损坏。
光耦的参数都有哪些？是什么含义？1、CTR：电流传输比2、Isolation Voltage：隔离电压3、Collector-Emitter Voltage：集电极－发射极电压CTR：发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值隔离电压：发光管和光敏三极管的隔离电压的最小值集电极－发射极电压：集电极－发射极之间的耐压值的最小值光耦什么时候导通？什么时候截至？-------------------------------------关于TLP521-1的光耦的导通的试验报告要求：3.5v～24v 认为是高电平，0v～1.5v认为是低电平思路：1、0v～1.5v认为是低电平，利用串接一个二极管1N4001的压降0.7V+光耦的LED的压降，吃掉1.4V 左右；2、24V是最高电压，不能在最高电压的时候，光耦通过的电流太大；所以选用2K的电阻；光耦工作在大概10mA的电流，可以保证稳定可靠工作n年以上；3、3.5V以上是高电平，为了尽快进入光敏三极管的饱和区，要把光耦的光敏三极管的上拉电阻加大；因此选用10K；同时要考虑到ctr最小为50％；电路：1、发光管端：实验室电源（0～24V）->2K->1N4001->TLP521-1(1)->TLP521-1(2)-gnd12、光敏三极管：实验室电源（DC5V）->10K->TLP521-1(4)->TLP521-1(3)-gnd23、万用表直流电压挡20V万用表+-> TLP521-1(4)万用表--> TLP521-1(3)试验结果输入电源万用表电压(V)1.3V 51.5V 4.81.7V 4.411.9V 3.582.1V 2.942.3V 1.82.5V 0.582.7V 0.22.9V 0.193.1V 0.173.3V 0.163.5V 0.165V0.1324V0.06-----------------------------------------光耦是用来隔离输入输出的，主要是隔离输入的信号。
在各种应用中，往往有一些远距离的开关量信号需要传送到控制器，如果直接将这些信号接到单片机的I/O上，有以下的问题：1) 信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高压信号、按键等干接点信号；2) 比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应电等，不经过隔离不可靠。
所以，需要光耦进行隔离，接入单片机系统。
常见的光耦有：1) TLP521-1/ TLP521-2/ TLP521-4，分别是1个光耦、2个光耦和4个光耦，HP公司和日本的东芝公司生产。
发光管的工作电流要在10mA时，具有较高的转换速率；在5V工作时，上拉电阻不小于5K，一般是10K；太小容易损坏光耦；521－1内部结构：1跟2脚之间是一个发光二极管，1脚是发光二极管的正端，2脚是发光二极管的负端；3跟4脚之间是一个见光导通的三极管，3脚接的是集电极，4脚接的是发射极。
典型应用电路：1脚接一个电阻，加5V；2脚接控制端；3脚接输出端，4脚接地。
分析：当2脚为0V时候，1、2形成回路，发光二极管发出光线，3、4之间的基极遇到光线，产生0.7V 压降，致使3、4形成回路，输出端就被接到地了。
同理，当2脚为5V时候。
-------------------------------------------------光耦的分类：1、低速光耦2、高速光耦3、线性光耦1. 线形光耦介绍光隔离是一种很常用的信号隔离形式。
常用光耦器件及其外围电路组成。
由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议的20mA电流环。
对于模拟信号,光耦因为输入输出的线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用。
对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,但对于支流信号却不适用。
一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换,对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。
集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。
模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。
线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。
这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的,这样,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。
市场上的线性光耦有几中可选择的芯片,如Agilent公司的HCNR200/201,TI子公司TOAS的TIL300,CLARE 的LOC111等。
这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明HCNR200/201的内部框图如下所示其中1、2引作为隔离信号的输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出。
1、2引脚之间的电流记作IF,3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。
输入信号经过电压-电流转化,电压的变化体现在电流IF上,IPD1和IPD2基本与IF成线性关系,线性系数分别记为K1和K2,即K1与K2一般很小（HCNR200是0.50%）,并且随温度变化较大（HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间）,但芯片的设计使得K1和K2相等。
在后面可以看到,在合理的外围电路设计中,真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。
HCNR200和HCNR201的内部结构完全相同,差别在于一些指标上。
相对于HCNR200,HCNR201提供更高的线性度。
采用HCNR200/201进行隔离的一些指标如下所示：* 线性度：HCNR200：0.25%,HCNR201：0.05%;* 线性系数K3：HCNR200：15%,HCNR201：5%;* 温度系数： -65ppm/oC;* 隔离电压：1414V;* 信号带宽：直流到大于1MHz。
从上面可以看出,和普通光耦一样,线性光耦真正隔离的是电流,要想真正隔离电压,需要在输出和输出处增加运算放大器等辅助电路。
下面对HCNR200/201的典型电路进行分析,对电路中如何实现反馈以及电流-电压、电压-电流转换进行推导与说明。
3. 典型电路分析Agilent公司的HCNR200/201的手册上给出了多种实用电路,其中较为典型的一种如下图所示：图2设输入端电压为Vin,输出端电压为Vout,光耦保证的两个电流传递系数分别为K1、K2,显然,,和之间的关系取决于和之间的关系。
将前级运放的电路提出来看,如下图所示：设运放负端的电压为,运放输出端的电压为,在运放不饱和的情况下二者满足下面的关系：Vo=Voo-GVi(1)其中是在运放输入差模为0时的输出电压,G为运放的增益,一般比较大。
忽略运放负端的输入电流,可以认为通过R1的电流为IP1,根据R1的欧姆定律得：通过R3两端的电流为IF,根据欧姆定律得：其中,为光耦2脚的电压,考虑到LED导通时的电压（）基本不变,这里的作为常数对待。
根据光耦的特性,即K1=IP1/IF(4)将和的表达式代入上式,可得：上式经变形可得到：将的表达式代入（3）式可得：考虑到G特别大,则可以做以下近似：这样,输出与输入电压的关系如下：可见,在上述电路中,输出和输入成正比,并且比例系数只由K3和R1、R2确定。
一般选R1=R2,达到只隔离不放大的目的。
4. 辅助电路与参数确定上面的推导都是假定所有电路都是工作在线性范围内的,要想做到这一点需要对运放进行合理选型,并且确定电阻的阻值。
4.1 运放选型运放可以是单电源供电或正负电源供电,上面给出的是单电源供电的例子。
为了能使输入范围能够从0到VCC,需要运放能够满摆幅工作,另外,运放的工作速度、压摆率不会影响整个电路的性能。
TI公司的LMV321单运放电路能够满足以上要求,可以作为HCNR200/201的外围电路。
4.2 阻值确定电阻的选型需要考虑运放的线性范围和线性光耦的最大工作电流IFmax。
K1已知的情况下,IFmax又确定了IPD1的最大值IPD1max,这样,由于Vo的范围最小可以为0,这样,由于考虑到IFmax大有利于能量的传输,这样,一般取另外,由于工作在深度负反馈状态的运放满足虚短特性,因此,考虑IPD1的限制,这样,R2的确定可以根据所需要的放大倍数确定,例如如果不需要方法,只需将R2=R1即可。
另外由于光耦会产生一些高频的噪声,通常在R2处并联电容,构成低通滤波器,具体电容的值由输入频率以及噪声频率确定。
4.3 参数确定实例假设确定Vcc=5V,输入在0-4V之间,输出等于输入,采用LMV321运放芯片以及上面电路,下面给出参数确定的过程。
* 确定IFmax：HCNR200/201的手册上推荐器件工作的25mA左右;* 确定R3：R3=5V/25mA=200;* 确定R1：;* 确定R2：R2=R1=32K。
5. 总结本文给出了线性光耦的简单介绍以及电路设计、参数选择等使用中的注意事项与参考设计,并对电路的设计方法给出相应的推导与解释,供广大电子工程师参考。
----------------------------------------------光耦合器的技术特性与应用1.概述光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。
这就完成了电?光?电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。
由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。