光电耦合器编辑本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件它由发光源和受光器 两部分组成把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离发光 源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二 极管、光敏三极管等等中文名光电耦合器外文名optical coupler英文缩写OC目录. 1基本资料- ・简介. 2工作原理- ・基本原理- ■基本工作特性（光敏三极管）. 3结构特点. 4仪器测试. 5应用-开关电路6具体应用-组成开关电路-组成逻辑电路-隔离耦合电路-高压稳压电路・门厅照明灯自动控制电路7分类-按光路径分・按输出形式分-按封装形式分-按传输信号分-按速度分-按通道分-按隔离特性分-按工作电压分8选取原则9发展现状注意事项10发展现状11应用前景基本资料简介光电耦合器（optical coupler，英文缩写为0C）亦称光电隔离器，简称光耦光电耦 合器以光为媒介传输电信号它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电 路中得到广泛的应用目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光耦合器一般由 三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大输入的电信号驱动发光二极管LED），使 之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出这就完成 了电一光一电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用由于光耦合器输入输出间互相隔 离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力光电耦合器是一种把发光器件和光敏器件封装在同一壳体内，中间通过电-光-电的 转换来传输电信号的半导体光电子器件其中，发光器件一般都是发光二极管而光敏器 件的种类较多，除光电二极管外，还有光敏三极管、光敏电阻、光电晶闸管等光电耦合 器可根据不同要求，由不同种类的发光器件和光敏器件组合成许多系列的光电耦合器图1显示了一个典型的光电耦合器驱动电路在该例中，右边的5V副边输出将会被左 边原边电路的脉宽调制器控制比较器A1将ZDI（结点A）的参考电压和通过分压电路R7和R8的输出电压进行比较， 因而控制Q2的导通状态，可以定义发光二极管D1的电流和通过光耦合在光敏晶体管Q1 的集电极电流然后Q1定义脉冲宽度和输出电压，补偿任何使输出电压改变的倾向随着光电耦合器的使用时间增加和传输比即增益的下降，为了防止控制失灵，给Q2提 供充足的驱动电流裕量是很有必要的。
光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、 光电达林顿型、集成电路型等外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）工作原理基本原理在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照 射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就 实现了电一光一电的转换光电耦合器主要由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大光的发射部分主要 由发光器件构成，发光器件一般都是发光二极管，发光二极管加上正向电压时，能将电能转 化为光能而发光，发光二极管可以用直流、交流、脉冲等电源驱动，但发光二极管在使用时 必须加正向电压光的接收部分主要由光敏器件构成，光敏器件一般都是光敏晶体管，光 敏晶体管是利用PN结在施加反向电压时，在光线照射下反向电阻由大变小的原理来工作 的光的信号放大部分主要由电子电路等构成发光器件的管脚为输入端，而光敏器件的管 脚为输出端工作时把电信号加到输入端，使发光器件的芯体发光，而光敏器件受光照后 产生光电流并经电子电路放大后输出，实现电—光—电的转换，从而实现输入和输出电路的 电器隔离由于光电耦合器输入与输出电路间互相隔离，且电信号在传输时具有单向性等优 点，因而光电耦合器具有良好的抗电磁波干扰能力和电绝缘能力。
基本工作特性(光敏三极管)1、 共模抑制比很高在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小(2pF以内)所以共模输 入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高2、 输出特性光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF 下,光敏管所加偏置电压VCE与输出 电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称 为暗电流，一般很小当IF>0时，在一定的IF作用下，所对应的IC基本上与VCE无关 IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普 通晶体三极管输出特性相似其测试连线如图2,图中D、C、E三根线分别对应B、C、E 极，接在仪器插座上3、 隔离特性1. 隔离电压 Vio (Isolation Voltage)光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值2. 隔离电容 Cio (Isolation Capacita nee)：光耦合器件输入端和输出端之间的电容值3. 隔离电阻 Rio：( Isolation Resista nee)半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值4. 传输特性：1 .电流传输比 CTR (Current Transfer Radio)输出管的工作电压为规定值时，输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比 CTR。
2.上升时间 Tr (Rise Time) & 下降时间 Tf (Fall Time)光电耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流Ifp的脉冲波，输出端管则输 出相应的脉冲波，从输出脉冲前沿幅度的10%到90%，所需时间为脉冲上升时间tr从输 出脉冲后沿幅度的90%到10%，所需时间为脉冲下降时间tf其它参数诸如工作温度、耗散功率等不再一一复述5、光电耦合器可作为线性耦合器使用在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样 光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压 作线性变化光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号在传输脉冲信号时，输入信 号和输出信号之间存在一定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很 大结构特点结构光电耦合器的主要结构是把发光器件和光接收器件组装在一个密闭的管壳内，然后利 用发光器件的管脚作输入端，而把光接收器的管脚作为输出端当在输入端加电信号时，发 光器件发光这样，光接收器件由于光敏效应而在光照后产生光电流并由输出端输出从而 实现了以“光”为媒介的电信号传输，而器件的输入和输出两端在电气上是绝缘的。
这样就 构成了一种中间通过光传输信号的新型半导体光电子器件光电耦合器的封装形式一般有管 形、双列直插式和光导纤维连接三种具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰 性能强.无触点且输入与输出在电气上完全隔离等优点特点光电耦合的主要特点如下：:①光信号单向传输，输出信号对输入端无反馈，可有效阻断电路或系统之间的电联 系，但并不切断他们之间的信号传递②隔离性能好，输入端与输出端之间完全实现了电隔 离③光信号不受电磁波干扰，工作稳定可靠④光发射器件与光敏器件的光谱匹配十分理 想，响应速度快，传输效率高，光电耦合器件的时间常数通常在微秒甚至毫微秒级⑤抗 共模干扰能力强，能很好地抑制干扰并消除噪音⑥无触点，使用寿命长，体积小，耐冲 击能力强⑦易与逻辑电路连接⑧工作温度范围宽，符合工业和军用温度标准由于光电耦合器的输入端是发光器件，发光器件是阻抗电流驱动性器件，而噪音是一种 高内阻微电流电压信号因此光电耦合器件的共模抑制比很大，光电耦合器件可以很好地 抑制干扰并消除噪音它在计算机数字通信及实时控制电路中作为信号隔离的接口元件可以 大大增加计算机工作的可靠性在长线信息传输中作为终端隔离元件可以大幅度提高信噪 比。
所以，它在各种电路中得到了广泛的应用目前已成为种类最多、用途最广的光电器件 之一输入和输出端之间绝缘，其绝缘电阻一般都大于10Q,耐压一般可超过1kV ,有的 甚至可以达到10kV以上由于“光”传输的单向性，所以信号从光源单向传输到光接收 器时不会出现反馈现象，其输出信号也不会影响输入端由于发光器件（砷化镓红外二极管） 是阻抗电流驱动性器件，而噪音是一种高内阻微电流的电压信号因此光电耦合器件的共 模抑制比很大，所以，光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音它在计算机数字通信 及实时控制电路中作为信号隔离的接口元件可以大大增加计算机工作的可靠性在长线信 息传输中作为终端隔离元件可以大幅度提高信噪比所以，它在各种电路中得到了广泛的应 用目前已成为种类最多、用途最广的光电器件之一仪器测试光电耦合器的测试1、 用万用表判断好坏，如图3,断开输入端电源，用Rx1k档测1、2脚电阻，正向电 阻为几百欧，反向电阻几十千欧，3、4脚间电阻应为无限大1、2脚与3、4脚间任意一 组，阻值为无限大，输入端接通电源后，3、4脚的电阻很小调节RP, 3、4间脚电阻发 生变化，说明该器件是好的注：不能用Rx10k档，否则导致发射管击穿。
2、 简易测试电路，如图（4），当接通电源后，LED不发光，按下SB, LED会发光, 调节RP、LED的发光强度会发生变化，说明被测光电耦合器是好的在长线信息传输中作为终端隔离元件可以大幅度提高信噪比所以，它在各种电路中得 到了广泛的应用目前已成为种类最多、用途最广的光电器件之一开关电路对于开关电路，往往要求控制电路和开关电路之间要有很好的电隔离，这对于一般的电 子开关来说是很难做到的，但采用光电耦合器就很容易实现了图1中（a）所示电路就是 用光电耦合器组成的简单开关电路在图1 （a）中，当无脉冲信号输入时，三极管BG处于截止状态，发光二极管无电流 流过不发光，则a、b两端电阻非常大，相当于开关'断开”当输入端加有脉冲信号时，BG 导通，发光二极管发光，则a、b两端电阻变得很小，图1相当于开关“接通”故称无信号时开关不通，为常开状态图1中（b）所示电路则为“常闭”状态，因为无信号输入时，虽BG截止，但发光二极 管有电流通过而发光，使a、b两端处于导通状态，相当于开关“接通”当有信号输入时， BG导通，由于BG的集电结压降在0. 3V以下，远小于发光二极管的正向导通电压，所以 发光二极管无电流流过不发光，则a、b两端电阻极大，相当于开关“断开”，故称“常闭”式。
可见，开关a、b端在电路中不受电位高低的限制，但在使用中应满足a端电位为正， b端为负，并使U&ab>3V为好，同时还应注意Uab应小于光电三极管的BVceo依据图1的原理，光电耦合器可以组成如图2中（a）、（b）等多种形式具体应用I编辑光电耦合器具体应用组成开关电路当输入信号ui为低电平时，晶体管V1处于截止状态，光电耦合器B1中发光二极管的 电流近似为零，输出端Q11、Q12间的电阻很大，相当于开关“断开”；当ui为高电平时， v1导通，B1中发光二极管发光，Q11、Q12间的电阻变小，相当于开关“接通”.该电路因 Ui为低电平时，开关不通，故为高电平导通状态.同理，图2电路中，因无信号（Ui为低电 平）时，开关导通，故为低电平导通状态组成逻辑电路电路“与门”逻辑电路其逻辑表达式为P=A. B.两只光敏管串联，只有当输入逻辑电平 A=1、B=1时，输出P=1同理，还可以组成“或门”、“与非门”、“或非门”等逻辑电路隔离耦合电路这是一个。