光电耦合器（opticalcoupler）亦称光学隔离器、光耦合器或光耦合器。它是以光为载体来传递信号的元器件，一般把闪光器（红外感应发光二极管LED）与受光器（感光半导体材料管）封裝在同一列管式内。当键入端加信号时发光二极管传出光源，光敏三极管接纳光源以后就发生光电流，从輸出端排出，进而达到了“电—光—电”变换。典型性运用电源电路如下图1-1所显示。

　　光电耦合器的原理

　　光纤耦合器以光为媒体传送电子信号。它对键入、輸出电子信号有优良的隔离作用，因此 ，它在各种各样线路中获得普遍的运用。现阶段它已变成类型数最多、主要用途最广泛的半导体材料之一。光耦合器一般由三部份构成：光的发送、光的传输及数据信号变大。键入的电子信号推动发光二极管（LED），使之传出一定光波长的光，被光探测仪接受而造成光电流，再历经进一步变大后輸出。这就完成了电—光—电的变换，进而具有键入、輸出、隔离的作用。因为光耦合器I/O间相互之间防护，电子信号传送具备不可逆性等特性，因此有着优良的绝缘工作能力和抗干扰性。又因为光耦合器的键入端归属于电流量型工作中的低阻元器件，因此具备较强的共模抑止工作能力。因此 ，它在中长线传送信息内容中做为终端设备防护元器件能够大幅提高频率稳定度。在电子计算机数字通信系统及实时处理中做为数据信号防护的插口元器件，能够大大增加电子计算机运行的稳定性。

　　光电耦合器的优势

　　光耦合器的具体优势是：数据信号单边传送，键入端与輸出端彻底达到了电气隔离，輸出数据信号对键入端无危害，抗干扰性强，工作中平稳，无触点开关，使用期限长，传送高效率。光耦合器是70年代发展趋势起來产新式元器件，已经普遍用作电气设备绝缘层、脉冲信号变换、级间藕合、光耦电路、电路、斩波器、多谐振荡器、数据信号防护、级间防护、单脉冲运算放大器、数据仪表盘、长距离数据信号传送、单脉冲变大、中间继电器（SSR）、仪表设备、通讯设备及微型机插口中。在片式开关电源电路中，运用线形光耦合器可组成光电耦合器集成运放电路，根据调整操纵端电流量来转变pwm占空比，做到高精密稳压管目地。

　　光电耦合器的运用

　　因为光电耦合器类型多种多样，构造与众不同，优势突显，因此其运用十分普遍，关键运用下列场所：

　　（1）在时序逻辑电路上的运用

　　光耦合器能够组成各种各样时序逻辑电路，因为光耦合器的抗干扰能和防护性能提升晶体三极管好，因而，由它组成的时序逻辑电路更靠谱。

　　（2）做为固态电源开关运用

　　在电路中，通常需要控制回路和按钮中间要有有效的电防护，针对一般的开关元件而言是难以保证的，但用光耦合器却比较容易完成。

　　（3）在开启电源电路上的运用

　　将光耦合器用以双稳态輸出电源电路，因为能够把发光二极管各自串入两管发射极控制回路，可合理地处理輸出与负荷防护地难题。

　　（4）在单脉冲运算放大器中的运用

　　光耦合器运用于数字电路设计，能够将脉冲开展变大。

　　（5）在线性电路上的运用

　　线形光耦合器运用于线性电路中，具备较堡垒线性及其良好地电防护特性。

　　（6）独特场所的运用

　　光耦合器还可使用于超高压操纵，替代变电器，替代接触点汽车继电器及其用以A/D电源电路等各种场所。

　　开关电源电路中的光电耦合器經典电路原理剖析

　　常见于意见反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这儿以TLP521为例子，详细介绍这类光电耦合器的特点。图2-1所显示为光电耦合器內部框架图及其脚位图。

　　TLP521的原边等同于一个发光二极管，原边电流量If越大，光照强度越强，副边三极管的电流量Ic越大。副边三极管电流量Ic与原边二极管电流量If的比率称之为光电耦合器的电流量放大系数，该指数随环境温度改变而转变 ，且受气温干扰很大。作意见反馈用的光电耦合器恰好是运用“原边电流量转变 将造成 副边电流量转变 ”来完成意见反馈，因而在工作温度转变 激烈的场所，因为放大系数的温漂较为大，应尽可能不通过光电耦合器完成意见反馈。除此之外，应用这类光电耦合器务必留意设计方案外场主要参数，使其工作中在较为宽的线形带内，不然电源电路对运作主要参数的敏感性太强，不利电源电路的稳定工作。

　　一般挑选TL431融合TLP521开展意见反馈。这时候，TL431的原理等同于一个內部标准为2.5 V的工作电压误差放大器（輸出的电流开展偏差变大较为，随后将抽样工作电压历经光学偶合器反馈调节占空比pwm占空比，做到平稳电流的目地），因此 在其1脚与3脚中间，要接赔偿互联网。

　　TL431是由德州仪器生产制造的可控性高精密稳压管源，商品如图2-3所显示。它的输出电压用2个电阻器就可以随意的设定到从2.5V到36V范畴内的一切值。该元件的典型性动态性特性阻抗为0.2Ω，在许多运用选用它替代稳压二极管，比如，数字电压表，放大器电路，可变压开关电源，开关电源电路等。图2-2所显示为TL431脚位排序与应用连线图。

　　普遍的光电耦合器意见反馈第一种接线方法。Vo为输出电压，Vd为集成ic的供电系统工作电压。com数据信号接集成ic的误差放大器輸出脚。留意左侧的地为输出电压地，右侧的地为集成ic供电系统工作电压地，彼此之间用光耦隔离。图2-3所显示接线方法的原理以下：当输出电压上升时，TL431的1脚（等同于工作电压误差放大器的方向输进端）工作电压升高，3脚（等同于工作电压误差放大器的輸出脚） 工作电压降低，光电耦合器TLP521的原边电流量If扩大，光电耦合器的另一端輸出电流量Ic扩大，电阻器R4上的电流扩大，com脚位工作电压降低，pwm占空比减少，输出电压减少;相反，当输出电压减少时，调整全过程相近。

　　高过正相反端电位差的方式，运用运算放大器的一种特点—当运算放大器輸出电流量过大（超出运算放大器电流量輸出工作能力）时，运算放大器的输出电压值将降低，輸出电流量越大，输出电压降低越多。因而，选用这类接线方法的电源电路，一定要把PWM（脉冲宽度调配）集成ic的误差放大器的2个键入脚位收到固定不动电位差上，且一定是同方向端电位差高过反方向端电位差，使误差放大器原始输出电压为高。

　　图2-3所显示接线方法的设计原理是：当输出电压上升时，原边电流量If扩大，輸出电流量Ic扩大，因为Ic早已超出了工作电压误差放大器的电流量輸出工作能力，com脚工作电压降低，pwm占空比减少，输出电压减少;相反，当输出电压降低时，调整全过程相近。

　　普遍的第三种接线方法，如图2-4所显示。与第一种基本上类似，不同点取决于多了一个电阻器R6，该电阻的作用是对TL431附加引入一个电流量，防止TL431因引入电流量过小而无法正常的工作中。事实上如适度选择阻值R3，电阻器R6能够省去。调整全过程大部分同1接线方法一致。

　　普遍的第4种接线方法，如图2-4所显示。该接线方法与第2种接线方法相近，差别取决于com端与光电耦合器第4脚中间多接了一个电阻器R4，其效果与第三种接线方法中的R6一致，其原理基本上同接法2。

　　意见反馈方法1、3适用一切pwm占空比（接入時间与周期时间之比）状况，而意见反馈方法2、4较为适用于在pwm占空比较为小的场所应用。

　　总结

　　开关电源电路的光电耦合器主要是防护、给予意见反馈讯号和按钮功效。开关电源电路线路中光电耦合器的开关电源是以变压器线圈次级线圈工作电压给予的，当输出电压小于稳压极管工作电压是给数据信号光电耦合器接入，增加pwm占空比，促使输出电压上升;相反则关闭光电耦合器减少pwm占空比，促使输出电压减少。旦变压器线圈次级线圈负荷超重或电路有常见故障，就沒有光电耦合器开关电源给予，光电耦合器就操纵着电路不可以起振，进而维护开关管不至被穿透损坏。

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