对于新设计人员来说，光耦合器听起来可能与电子器件无关，但它们是在不同电路模块之间提供隔离的重要器件。光耦合器IC集成了光学元件，其作用类似于简单的开关。它们易于带入不同的电路，并很好地提供在不同电压下运行的电路块之间的隔离。它们也非常适合用于不同电路模块之间的反馈回路，特别是在需要隔离的情况下。一些光耦合器还设计用于以高数据速率提供开关。

什么是光耦合器？

很简单，光耦合器将红外LED与光电探测器（通常是光电晶体管）集成在一起，其作用类似于光学开关。当LED接收到输入信号时，LED打开并向光电晶体管的基极提供光子。然后打开光电晶体管，允许电流流过连接的电路。LED的运行电平可能与内部光电晶体管不同，这允许在这两个信号电平之间进行一些隔离。这是在不使用放大器的情况下将低压信号传导到高压电路块中的一种方法。

光耦合器符号和占位面积

由于这些元件是廉价的光学元件，因此它们可以很好地在不同电路块之间提供电气隔离，而不会在不同电路块之间传导某些形式的EMI。这并不是说它们是解决所有噪声问题的万能药，但它们提供的隔离确实可以隔离不同电压的系统，这在抑制系统两个部分的接地环路噪声方面具有很好的优势。NPN 或 PNP 光电晶体管可用于光耦合器 IC。

光耦合器IC的类型

光耦合器可以使用光电晶体管以外的其他开关元件。以下是电子市场上其他类型的光耦合器IC：

1. 可控硅：带有三端双向可控硅作为检波器的光耦合器IC用于需要高输出电压/电流的系统。它们的响应速度较慢，最适合需要高电流输出的高压直流系统

2. 可控硅整流器：这些光耦合器还提供高增益，类似于三端双向可控硅。但是，它们也非常慢，也最适合用于中等高电压/电流直流系统。

3. 光电二极管：在需要快速开关的系统中，通常使用光电二极管作为检波器的光耦合器。当LED与数字脉冲流或交流信号切换时，可以使用这些组件。与典型的光电晶体管IC相比，光电二极管将提供非常低的输出-输入电流传输比。

4. 达林顿对光电晶体管：这些光耦合器还因其高增益而非常有用，并且它们提供最高的输出-输入电流传输比。

5. 光敏电阻：这些不太常用，因为它们仍然在 OFF 状态下运行。它们还具有低输出到输入电流传输比。

重要的光耦合器 IC 规格

您可能首先了解光耦合器IC的安装方式;它们采用通孔 DIP 封装或表面贴装元件。但是，在选择光耦合器IC时，应检查一些重要规格：

1. LED 正向电压和触发电流。这告诉您需要如何为输入 LED 供电，以确保其打开并提供所需的开关行为。在设计为使用方波或PWM信号进行开关的光耦合器中，触发开关所需的峰值正向电流取决于ON状态下信号的脉冲宽度。较短的脉冲需要较大的峰值信号电流来强制触发。

2. 输出与输入电流比。这告诉您光耦合器两端之间的电流传输。请注意，这取决于光电晶体管光耦合器的绝对最大集电极-发射极电压。

3. 正向电压与正向电流曲线。该规范与标准LED具有相同的含义，但不应与触发电流混淆。

4. 温度变化。这些规格对于电力系统非常重要，因为它们在运行过程中会达到高温。

5. 安全等级和 IEC/UL 认证。如果您正在设计电源系统或在交流电源附近的高压环境中进行数据传输，IEC 60747-5-2 是需要注意的重要标准，以确保可以承受高瞬态电压。您需要遵循安全和绝缘指南，以确保符合安全标准。

6. 数据速率或开关速度。用于数据网络的组件通常会指定最大数据速率，但也可以指定开关速度或频率。