一、光耦簡(jiǎn)介：

光電耦合器（光耦）是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成，發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。?

光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。

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二、光耦的分類：

光耦器件常用的八大分類方式如下：

1.按光路徑：可分為外光路光電耦合器（又稱光電斷續(xù)檢測(cè)器）和內(nèi)光路光電耦合器。

2.按通道數(shù)量分：可分為單通道，雙通道和多通道光電耦合器。

3.按輸出形式分

（1）光敏器件輸出型，其中包括光敏二極管輸出型，光敏三極管輸出型，光電池輸出型，光可控硅輸出型等。

（2）NPN三極管輸出型，其中包括交流、直流輸入型，互補(bǔ)輸出型等。

（3）達(dá)林頓三極管輸出型，其中包括交流、直流輸入型。

（4）邏輯門電路輸出型，其中包括門電路、施密特觸發(fā)、三態(tài)門電路輸出型等。

（5）低導(dǎo)通輸出型（輸出低電平毫伏數(shù)量級(jí)）。

（6）光開關(guān)輸出型（導(dǎo)通電阻小余10Ω）。

（7）功率輸出型（IGBT/MOSFET等輸出）。

4.按速度分：低速光耦（光敏三極管、光電池等輸出型），速度通常低于100Kbps，高速光電耦合器（光敏二極管帶信號(hào)處理電路或者光敏集成電路輸出型），速率幾百Kbps以上，甚至可達(dá)數(shù)百M(fèi)bps。

5.按傳輸信號(hào)分：可分為數(shù)字型光電耦合器（OC門輸出型，圖騰柱輸出型及三態(tài)門電路輸出型等）和線性光電耦合器（可分為低漂移型，高線性型，寬帶型，單電源型，雙電源型等）。

6.按隔離特性分：可分為普通隔離光電耦合器（一般光學(xué)膠灌封低于5000V，空封低于2000V）和高壓隔離光電耦合器（可分為10kV，20kV，30kV等）。

7.按工作電壓分：可分為低電源電壓型光電耦合器（一般5～15V）和高電源電壓型光電耦合器（一般大于30V）。

8.按封裝形式分：可分為同軸型，雙列直插型，TO封裝型，扁平封裝型，貼片封裝型，以及光纖傳輸型等。

三、光耦的基本工作特性

1.共模抑制比很高：在光電耦合器內(nèi)部，由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很?。?pF以內(nèi)）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對(duì)輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。

2.輸出特性：光電耦合器的輸出特性是指在一定的發(fā)光電流IF下，光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關(guān)系，當(dāng)IF=0時(shí)，發(fā)光二極管不發(fā)光，此時(shí)的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流，一般很小。當(dāng)IF>0時(shí)，在一定的IF作用下，所對(duì)應(yīng)的IC基本上與VCE無關(guān)。IC與IF之間的變化成線性關(guān)系，用半導(dǎo)體管特性圖示儀測(cè)出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。

3.隔離特性：

（1）隔離電壓Vio（Isolation Voltage）光耦合器輸入端和輸出端之間絕緣耐壓值，最高隔離電壓通?？芍辽锨Х?/span>

（2）隔離電容Cio（Isolation Capacitance）：光耦合器件輸入端和輸出端之間的電容值，通常2pF以內(nèi)。

（3）隔離電阻Rio：（Isolation Resistance）半導(dǎo)體光耦合器輸入端和輸出端之間的絕緣電阻值，通常大于10^11歐姆。

4.傳輸特性：

（1）電流傳輸比CTR（Current Transfer Radio）：輸出管的工作電壓為規(guī)定值時(shí)，輸出電流和發(fā)光二極管正向電流之比為電流傳輸比CTR。

（2）上升時(shí)間Tr （Rise Time）& 下降時(shí)間Tf（Fall Time）：光電耦合器在規(guī)定工作條件下，發(fā)光二極管輸入規(guī)定電流IFP的脈沖波，輸出端管則輸出相應(yīng)的脈沖波，從輸出脈沖前沿幅度的10%到90%，所需時(shí)間為脈沖上升時(shí)間tr。從輸出脈沖后沿幅度的90%到10%，所需時(shí)間為脈沖下降時(shí)間tf。

5.光電耦合器可作為線性耦合器使用。

在發(fā)光二極管上提供一個(gè)偏置電流，再把信號(hào)電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號(hào)，其輸出電流將隨輸入的信號(hào)電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開關(guān)狀態(tài)，傳輸脈沖信號(hào)。在傳輸脈沖信號(hào)時(shí)，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間存在一定的延遲時(shí)間，不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時(shí)間相差很大。

四、光耦的應(yīng)用場(chǎng)景

1.用作固體繼電器：具有體積小、耦合緊密、驅(qū)動(dòng)功率小、動(dòng)作速度快、工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

2.在電話安全設(shè)備中的應(yīng)用：能夠防止通過電話進(jìn)行線路被并機(jī)竊用或電話機(jī)被盜用通話。

3.代替音頻變壓器：在線性電路中，音頻變壓器通常用于兩級(jí)放大器之間的耦合。

4.在邏輯電路上的應(yīng)用：光耦可用于形成各種邏輯電路。由于光耦的抗干擾性能和隔離性能優(yōu)于晶體管，所以由光耦構(gòu)成的邏輯電路更為可靠。

5.作為固體開關(guān)應(yīng)用：控制電路與開關(guān)之間具有良好的電氣隔離。

6.在觸發(fā)電路中的應(yīng)用：將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出控制電路，可有效地提高解決實(shí)際輸出與負(fù)載隔離地面的問題。

7.脈沖信號(hào)放大系統(tǒng)電路中的應(yīng)用：以放大數(shù)字脈沖信號(hào)。

8.在線性電路中的應(yīng)用：線性電路采用線性光耦，線性度高，隔離性能好。

9.特殊場(chǎng)合的應(yīng)用：光耦合器也可以用于高壓控制，代替變壓器，代替接觸式繼電器，以及A/D電路。

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通信領(lǐng)域：在通信設(shè)備中，光耦可以用于信號(hào)隔離、光電轉(zhuǎn)換等功能。例如，在數(shù)字隔離器中，光耦可以隔離數(shù)字信號(hào)和傳輸媒介之間的電氣連接，防止信號(hào)噪聲的傳播。在光通信系統(tǒng)中，光耦可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大和再生。

計(jì)算機(jī)領(lǐng)域：光耦通常用于隔離計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間的電氣連接。例如，將光耦應(yīng)用于計(jì)算機(jī)串行端口上，可以隔離計(jì)算機(jī)和串行設(shè)備之間的電氣連接，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離和保護(hù)。

醫(yī)療領(lǐng)域：光耦通常被用于隔離醫(yī)療設(shè)備和患者之間的電氣連接。例如，在心臟起搏器中，光耦可以將信號(hào)隔離，從而防止電氣噪聲干擾。

工業(yè)控制：在電力控制回路中，光耦可以將控制信號(hào)和高壓回路之間進(jìn)行隔離，從而防止高壓回路的電氣噪聲對(duì)控制信號(hào)的干擾。在電機(jī)控制回路中，光耦可以將控制信號(hào)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路之間進(jìn)行隔離，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精確控制。

五、光耦的選型：

在光耦選型時(shí)一般需要考慮如下幾個(gè)參數(shù)：

1.線性還是非線性：應(yīng)用場(chǎng)景為開關(guān)信號(hào)的可以選擇非線性光耦，需要傳輸模擬量則要選擇線性光耦。

2.速度：根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景要求，選擇低速光耦（光敏三極管，響應(yīng)速度微秒級(jí)）或者高速光耦（光敏二極管，響應(yīng)速度納秒級(jí)）。

3.隔離電壓：光耦是起隔離作用的元器件，隔離性能就需要通過隔離電壓這個(gè)參數(shù)來體現(xiàn)，隔離電壓的意思是光耦的輸入和輸出之間短時(shí)間所能承受不被擊穿電壓的最大值。

4.電流傳輸比CTR：這個(gè)參數(shù)指的是輸出電流和輸入電流之間的百分比值，CTR值越大，表明光耦越省電，相對(duì)的也更容易受到干擾，反之亦然。

5.工作溫度：所有光耦都有一個(gè)溫度范圍，在選型時(shí)可以根據(jù)自己的應(yīng)用場(chǎng)景（商規(guī)/工規(guī)/車規(guī)）和需求來選擇工作溫度參數(shù)。

6.封裝：根據(jù)電路、PCB結(jié)構(gòu)空間來確定是選擇單通道還是多通道產(chǎn)品，一般光耦常用的封裝有DIP-4、DIP-8、SOP-4、SOP-8等等。

六、光耦產(chǎn)品線資源

珠海凌煙閣芯片科技有限公總部位于珠海橫琴。公司擁有業(yè)界頂級(jí)芯片設(shè)計(jì)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，提供完整的芯片設(shè)計(jì)服務(wù)、IP智財(cái)開發(fā)、晶圓制造外包管理，以及系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)到渠道銷售的完整解決方案，致力于成為國內(nèi)一流的芯片設(shè)計(jì)全方位服務(wù)公司。

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LYG的光耦系列包括：

晶體管光耦：FX101系列，F(xiàn)X357 系列，F(xiàn)X814系列，F(xiàn)X816系列，F(xiàn)X817系列，F(xiàn)X356系列、FXCNY17系列。

高速光耦：FX06XXBQH系列，F(xiàn)X075LBQH系列，F(xiàn)XM501系列，F(xiàn)XM511BQH系列，F(xiàn)XM501系列，F(xiàn)XM511BQH系列。

柵極驅(qū)動(dòng)光耦：FX330JBQH系列，F(xiàn)X3120BQH系列，F(xiàn)X341BQH，F(xiàn)X343BQH系列。

七、選型及聯(lián)系我們：

芯智雲(yún)城是LYG（凌煙閣）的線上業(yè)務(wù)合作伙伴，如您需進(jìn)一步了解LYG的光耦器件詳情，或需要進(jìn)行器件選型：

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