電路中為什么要使用光耦器件？

一、電路中為什么要使用光耦器件？

電氣隔離的要求。A與B電路之間，要進行信號的傳輸，但兩電路之間由于供電級別過于懸殊，一路為數百伏，另一路為僅為幾伏；兩種差異巨大的供電系統，無法將電源共用；

A電路與強電有聯系，人體接觸有觸電危險，需予以隔離。而B線路板為人體經常接觸的部分，也不應該將危險高電壓混入到一起。兩者之間，既要完成信號傳輸，又必須進行電氣隔離；

運放電路等高阻抗型器件的采用，和電路對模擬的微弱的電壓信號的傳輸，使得對電路的抗干擾處理成為一件比較麻煩的事情——從各個途徑混入的噪聲干擾，有可能反客為主，將有用信號“淹沒”掉；

除了考慮人體接觸的安全，又必須考慮到電路器件的安全，當光電耦合器件輸入側受到強電壓（場）沖擊損壞時，因光耦的隔離作用，輸出側電路卻能安全無恙。

以上四個方面的原因，促成了光耦器件的研制、開發和實際應用。光耦的基本作用，是將輸入、輸出側電路進行有效的電氣上的隔離；能以光形式傳輸信號；有較好的抗干擾效果；輸出側電路能在一定程度上得以避免強電壓的引入和沖擊。

二、光電耦合器件的一般屬性：

1、結構特點：輸入側一般采用發光二極管，輸出側采用光敏晶體管、集成電路等多種形式，對信號實施電-光-電的轉換與傳輸。

2、輸入、輸出側之間有光的傳輸，而無電的直接聯系。輸入信號的有無和強弱控制了發光二極管的發光強度，而輸出側接受光信號，據感光強度，輸出電壓或電流信號。

3、輸入、輸出側有較高的電氣隔離度，隔離電壓一般達2000V以上。能對交、直流信號進行傳輸，輸出側有一定的電流輸出能力，有的可直接拖動小型繼電器。特殊型光耦器件能對毫伏，甚至微伏級交、直流信號進行線性傳輸。

4、因光耦的結構特性，輸入、輸出側需要相互隔離的獨立供電電源，即需兩路無“共地”點的供電電源。下述一、二類光耦輸入側由信號電壓提供了輸入電流通路，但實質上輸入信號回路，也是有一個供電支路的；而線性光耦，則輸入側與輸出側一樣，是直接接有兩種相隔離的供電電源的。

三、在變頻器電路中，經常用到的光電耦合器件，有三種類型：

1、一種為三極管型光電耦合器，如PC816、PC817、4N35等，常用于開關電源電路的輸出電壓采樣和誤差電壓放大電路，也應用于變頻器控制端子的數字信號輸入回路。結構最為簡單，輸入側由一只發光二極管，輸出側由一只光敏三極管構成，主要用于對開關量信號的隔離與傳輸；

2、第二種為集成電路型光電耦合器，如6N137、HCPL2601等，輸入側發光管采用了延遲效應低微的新型發光材料，輸出側為門電路和肖基特晶體管構成，使工作性能大為提高。其頻率響應速度比三極管型光電耦合器大為提高，在變頻器的故障檢測電路和開關電源電路中也有應用；

3、第三種為線性光電耦合器，如A7840。結構與性能與前兩種光耦器件大有不同。在電路中主要用于對mV級微弱的模擬信號進行線性傳輸，在變頻器電路中，往往用于輸出電流的采樣與放大處理、主回路直流電壓的采樣與放大處理。