深入理解光耦合器：从结构到实际应用全指南

光耦合器的结构组成与工作原理详解

光耦合器作为电子系统中不可或缺的隔离组件，其性能直接关系到系统的稳定性与安全性。深入了解其内部结构和工作流程，有助于工程师在选型与设计时做出更合理决策。

1. 光耦合器的基本结构

一个典型的光耦合器由以下三大部分构成：

• 光源端：通常为红外发光二极管（IR LED），用于将输入电信号转换为光信号。
• 光传输通道：封闭的透明介质（如环氧树脂或玻璃），确保光信号无损耗传输。
• 接收端：包括光电晶体管、光电二极管或光敏电阻，负责将光信号重新转换为电信号输出。

2. 工作过程分步解析

1. 输入端施加电压，驱动LED发光。
2. 光信号穿过隔离层，进入接收端。
3. 接收元件感应光强变化，产生相应的电流输出。
4. 输出信号与输入信号之间无电气连接，实现完全隔离。

3. 关键性能参数解读

4. 实际应用案例

案例一：开关电源反馈回路

在开关电源中，光耦合器用于将输出电压采样信号隔离后送至主控芯片，避免高压侧对低压控制电路造成干扰，提升系统稳定性和安全性。

案例二：工业PLC输入模块

在自动化控制系统中，外部传感器信号通过光耦合器接入PLC，有效防止现场强电磁干扰或接地环路导致的误动作。

总结与建议

选择合适的光耦合器需综合考虑：

• 所需隔离电压等级
• CTR是否满足系统需求
• 是否支持高频信号传输
• 是否符合相关认证标准（如UL、VDE、CE）

建议优先选用知名厂商产品（如Avago、Littelfuse、ROHM），并进行老化测试与环境适应性验证。