光耦技术参数外围电路选型

光耦的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V（BR）CEO、集电极-发射极饱和压降VCE（sat）。此外，在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数

CTR：发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值

CTR表示电流传输比，当输出电压保持恒定时，它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。光耦的CTR的范围大多为20%～300%甚至有的可达600%。CTR大表明光耦越省电，但更容易误触发；CTR小表明输入不易误触发，但是功耗大。

隔离电压：发光管和光敏三极管的隔离电压的最小值

工作在开关状态的光耦副边三极管饱和导通，管压降<0.4V，Vout约等于Vcc（Vcc-0.4V
左右），Vout 大小只受Vcc大小影响。此时IcCTR，此工作状态用于传递逻辑开关信号。
工作在线性状态的光耦，Ic=IfCTR，副边三极管压降的大小等于Vcc-IcRL，Vout= IcRL
=(Vin-1.6V)/Ri * CTR*RL，Vout 大小直接与Vin 成比例，一般用于反馈环路里面 (1.6V 是
粗略估计，实际要按器件资料，后续1.6V同) 。

对于光耦开关和线性状态可以类比为普通三极管的饱和放大两个状态。

对于工作在开关状态的光耦要保证光耦导通时CTR 有一定余量

假设 Ri = 1k,R = 1k,光耦CTR= 50%，光耦导通
时假设二极管压降为1.6V，副边三极管饱和导通压降Vce=0.4V。输入信号Vi 是5V的方波，输出Vcc 是3.3V。Vout 是多少？
If = (Vi-1.6V)/Ri = 3.4mA
副边的电流限制：Ic’ ≤ CTRIf = 1.7mA
假设副边要饱和导通，那么需要Ic’ = (3.3V – 0.4V)/1k = 2.9mA，大于电流通道限制，所以导通时，Ic会被光耦限制到1.7mA， Vout = Ro1.7mA = 1.7V

所以副边得到的是1.7V 的方波。
为什么得不到3.3V 的方波，可以理解为光耦电路的电流驱动能力小，只能驱动1.7mA 的电流，所以光耦会增大副边三极管的导通压降来限制副边的电流到1.7mA。
解决措施：增大If；增大CTR；减小Ic。对应措施为：减小Ri 阻值；更换大CTR 光耦；增大Rl 阻值。
假设增大Ri 到200欧姆，其他一切条件都不变，重新计算：

If = (Vi – 1.6V)/Ri = 17mA；副边电流限制Ic’ ≤ CTR*If = 8.5mA，远大于副边饱和导通需要的电流(2.9mA)，

所以实际Ic = 2.9mA。
所以，更改Ri 后，Vout 输出3.3V 的方波。
开关状态的光耦，实际计算时，一般将电路能正常工作需要的最大Ic 与原边能提供的最小If 之间 Ic/If 的比值与光耦的CTR 参数做比较，如果Ic/If ≤CTR，说明光耦能可靠导通。一般会预留一点余量（建议小于CTR 的90%）。

作在线性状态的光耦

Ic=IfCTR，副边三极管压降的大小等于Vcc-IcRL，

Vout= IcRL=(Vin-1.6V)/Ri * CTRRL，Vout 大小直接与Vin 成比例，一般用于反馈环路里面 (1.6V 是粗略估计，实际要按器件资料，后续1.6V同) 。

审核编辑 黄宇