为什么在电路中使用光耦器件？

    要求电隔离。在A和B电路之间，进行信号的传输，但是两个电路之间，由于供电水平过于悬殊，一路为数百伏，另一路只有几伏，两种差别很大的电源，不能共享。

    线路与强电有关，人体接触有触电危险，应将其隔离。线路板是人体经常接触的部位，不应把危险的高电压混在一起。二者之间，既要完成信号的传递，又必须实现电气隔离；

    高阻抗型器件如运放电路的采用，以及电路对模拟微弱电压信号的传输，使电路的抗干扰处理变得更加棘手：从各种通路中掺杂的噪声干扰，有可能反作用为主，把信号“淹没”了。

    除考虑人体接触的安全性外，还必须考虑电路器件的安全性，当光电耦合器件输入侧受到强电压(场)冲击而损坏时，由于光耦的隔离作用，输出侧电路可安全无损。

    这四个方面的原因导致了光耦器件的研制、开发和实际应用。光耦合器的基本作用，是使输入、输出侧电路实现有效的电气隔离，能够以光的形式传送信号；具有良好的抗干扰能力；输出侧电路能够在一定程度上避免强电压的引入和冲击。

    光电耦合器件的一般特性：

    结构特点：输入端一般采用LED，输出端采用光敏晶体管、集成电路等多种形式，实现信号的光电转换和传输。

    输入、输出端之间有光传输，但没有直接的电力连接。有无和输入信号的强弱控制LED的发光强度，而输出端接受光信号，根据感光强度，输出电压或电流信号。

    输入、输出端均有较高的电气隔离，隔离电压一般可达2000V以上。能够传送交、直流信号，输出端具有一定的电流输出能力，有的可以直接拖拽小型继电器。专用光耦器件可以实现毫伏甚至微伏级的交、直流信号的线性传输。

    由于光耦的结构特性，需要输入端和输出端相互隔离，即要求两路电源不设“共地”点。以下**、二类光耦输入侧由信号电压提供输入电流通路，但实际上，输入信号回路也有一个供电支路；而线性光耦，则同输出侧一样，是直接接有两个隔离电源的。

    在变频电路中，常用的光电耦合器件有三类：

    一种三极管式光电耦合器，如PC816,PC817,4N35等，常用于开关电源电路中的输出电压采样和误差电压放大电路中，还被用在变频器控制端的数字信号输入电路中。其结构最简单，输入端为单发光二极管，输出端为单感光三极管，主要用于对开关信号进行隔离和传输。

    二是集成电路型光电耦合器，如6N137、HCPL2601等，输入端采用低延迟效应的新型发光材料，输出端则由门电路和肖基特晶体管组成，大大改善了器件的工作性能。它的频响速度比三极管式光电耦合器大大提高，可用于变频器的故障检测电路和开关电源电路。

    第三个是线性光电耦合器，例如A7840。前两种光耦器件的结构和性能有很大的不同。该电路主要用于mV级弱模拟信号的线性传输，在变频电路中常用于输出电流的采样和放大处理，以及主回路直流电压的采样和放大处理。

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