光耦合器的工作原理、类型和应用

光耦合器用于各种应用，包括光通信(如光纤)和存储设备。该技术已经存在了30年，并且随着数码相机和其他电子元件的出现而得到更广泛的应用。光耦合器是半导体二极管器件的一个例子，主要由光耦合器和LED组成。

光耦合器工作原理

光耦合器的工作原理是将两个电路之间发送的电信号转换为红外光，红外光由光敏元件检测。该组件可以是光导电池或光伏电池，但它们也称为光探测器或“目镜”。这些组件可以放置在许多不同的配置中，以将电信号转换为可见光，具体取决于它们的物理特性。在光通信的情况下，电路必须相互连接，因此必须包含匹配的部件(例如，两个LED)。这些器件通常称为光耦合器。

如何使用光耦合器

光耦合器用于许多不同类型的应用，例如遥控器和传感器应用。光耦合器是一种允许电流(通常仅为0.1 μA)在两个隔离电路之间流动的器件。它必须与称为LED的光敏设备结合使用，当施加电信号时，该设备会发出红外光。

光耦合器的类型

光耦合器用于许多电子设备，如遥控器和相机。光耦合器的两个部分，即LED和光敏器件，通过由电阻和电容组成的电路连接。该电路通过LED发送电流以打开或关闭它，同时检测来自光敏器件的光。光耦合器的一个常见应用是使用它们来延长使用电池的器件的电池寿命。

光耦合器的优点

光耦合器广泛用于向电子电路(例如处理和存储数据的电路)提供大量功率。一些光耦合器器件用于许多不同的应用，但大多数光耦合器使用相同的基本设计：发光二极管(LED)和光敏器件来检测输出红外光。

与其他类型的隔离器件相比，光耦合器具有以下几个优点：

1. 光耦合器可以连接到只需要高功率的电路，例如运行数字逻辑的电路。

2. 光耦合器可与多种技术配合使用，包括数字逻辑、机械继电器和光学传感器。

3. 光耦合器可用于使用多个独立电源(如汞弧灯或大功率LED)的电子系统。

4. 在需要保持低噪声水平的应用中，光耦合器器件也比其他类型的隔离器件具有优势，例如电机和高压开关电路。

5. 光耦合器器件通常不需要任何外部电路或散热器，因为它们会不断从其LED和光敏电池发射红外光(在称为自愈的过程中)。这避免了对外部冷却风扇或其他散热器的需求，在某些应用中，其他隔离设备通常需要这些风扇或其他散热器，在这些应用中，通过散发电子设备和PCB的热量来冷却电子设备非常重要。

结论

光耦合器由两部分组成：发射红外光的LED和检测来自该LED的光的光敏器件。两个部件必须能够彼此隔离工作，以便在通过其光路发送或接收信号时它们之间不会产生干扰。这是通过在各自的电极之间放置电阻来实现的(这种布置称为光耦合器)。

审核编辑：汤梓红