光耦合器又稱光電耦合器，是現代電子學中必不可少的元件，確保隔離電路之間安全有效的信號傳輸。本文探討了光耦合器的特性及其多樣化應用，強調了它們在各種電子系統中的關鍵作用。

什么是光耦合器？

光耦合器是一種設計用于利用光傳輸電信號、在輸入和輸出之間提供電氣隔離的設備。它通常由封裝在單個封裝內的發光二極管(LED)和光敏接收器（例如光電晶體管）組成。當電信號激活LED時，它會發出光，光敏接收器檢測到該光，并將光轉換回電信號。此過程可確保輸入和輸出電路保持電氣隔離。

光耦合器的主要特性

1.電氣隔離：光耦合器在輸入和輸出之間提供強大的電氣隔離，保護敏感組件免受高壓瞬變的影響并防止接地環路。

2.信號完整性：它們通過避免可能引入噪聲和干擾的直接電氣連接來確保傳輸信號的完整性。

3.單向傳輸：光耦合器允許信號沿一個方向傳播，這對于防止反饋和確保正確的信號流至關重要。

4.多功能性：它們同時適用于模擬和數字信號，使其成為各種電子應用中的多功能組件。

光耦合器的應用

1.開關電源的電壓調節

在開關電源中，光耦合器在電壓調節中起著至關重要的作用。這些電源依靠光耦合器提供的反饋機制來維持穩定的輸出電壓。當輸出電壓下降時，通過光耦合器的反饋電流增加，促使控制電路提高輸出電壓。相反，如果輸出電壓升高，反饋電流減小，導致輸出電壓降低。這種動態調整可確保一致的性能并保護電源免受過壓情況的影響。

在變壓器二次負載過載或開關電路故障的情況下，光耦合器可以防止電源重新啟動，從而保護電路免受損壞。

2.在交流負載電路中充當開關

光耦合器因其優異的隔離特性而廣泛應用于交流負載電路中。它們通過與晶閘管等元件結合，有助于形成強大的抗干擾隔離電路。在這些應用中，光耦合器與限流電阻器和RC吸收環路或變阻器配合使用，以保護負載免受電涌和瞬變的影響。這種設置確保了可靠的運行并增強了電路的耐用性。

3.過零檢測

過零檢測是光耦合器的另一個重要應用，特別是在交流電路中。該技術涉及識別交流電壓過零伏的點。通過使用光耦合器，電路可以安全、準確地檢測過零。通常，兩個光耦合器與交流輸入并聯連接。每個半周期內，光耦合器交替導通，在過零點都不導通，輸出高電平信號。該方法提供精確且安全的過零檢測，這對于調光開關和相控整流器等應用至關重要。

4.附加應用

除了主要應用之外，光耦合器還用于各種其他電路，包括：

• 觸發電路：在需要精確觸發其他組件的電路中提供隔離。
• 邏輯電路：確保不同邏輯電平之間的安全信號傳輸。
• 脈沖放大器電路：放大脈沖，同時保持電氣隔離。

光耦合器是現代電子系統安全性和效率的基礎。它們提供電氣隔離和保持信號完整性的能力使其在電源、交流負載開關和過零檢測等應用中具有無價的價值。通過了解光耦合器的功能和多樣化應用，工程師和設計人員可以有效地利用這些組件來提高其電子設計的可靠性和性能。

憑借其將安全性和功能性結合起來的獨特能力，光耦合器仍然是電子技術進步的基石，確保設備在各種應用中平穩可靠地運行。

審核編輯 黃宇