一、什么是光耦？
光耦合器 (Optocoupler)或简称光耦，是一种利用光作为传输媒介，实现电信号隔离传输的半导体器件。其核心结构由集成于同一密闭封装内的发光器件（通常为红外发光二极管，即 IR LED）和光电探测器（如光电晶体管、光电达林顿管、光电晶闸管或光敏电阻）构成。
光耦合器通过“电信号→光信号→电信号”的转换与传输，在输入与输出回路间建立高阻抗电介质隔离屏障，因而广泛应用于各类电子系统，成为光电隔离器件领域的关键分支。
核心结构与工作原理：
典型光耦由三部分集成于同一封装内：
1.光发射单元:通常为红外发光二极管(IR LED),由输入电信号驱动;
2.光接收单元:包含光电探测器(如光电晶体管、光电二极管或光敏IC);
3.信号调理电路:部分型号集成放大/整形电路(如达林顿管、逻辑门或专用IC)。
工作流程如下：输入电流激励IR LED发射特定波长红外光→ 光辐射穿透透明绝缘介质→ 光电探测器生成光生电流→ 经内部或外部电路放大/转换后输出。此过程实现信号传输与电气隔离的双重功能。
凭借其紧凑型封装、长寿命特性、无机械触点设计、优异的抗电磁干扰(EMI)性能、高电气隔离强度以及单向信号传输特性，光耦合器在现代电子系统中，尤其是数字电路隔离、信号电平转换、开关电源反馈控制、工业自动化接口和通信总线隔离等领域，扮演着至关重要的角色。
二、光耦的作用
光耦合器（Optocoupler）作为一种基于光媒介实现电信号隔离传输的半导体器件，在数字电路设计中扮演着不可或缺的角色。其核心价值体现在以下六大关键应用领域：
逻辑接口与电平转换 (Logic Interface & Level Shifting)
光耦在逻辑电路中充当电气隔离接口。通过其光电隔离特性，它能安全、有效地在不同逻辑电平（如TTL与CMOS）或不同参考地的电路模块间传输数字信号，消除接地环路干扰并实现信号电平转换。
固态继电器功能 (Solid-State Relay Functionality)
光耦是实现无触点开关的核心元件，常构成固态继电器（SSR） 的基础。利用其光控导通机制，它能以极低的控制电流（mA级）安全驱动负载回路（可达安培级），提供高绝缘电压（kV级）和长寿命特性，特别适用于频繁开关或敏感负载控制场景。
时序控制与触发隔离 (Timing Control & Trigger Isolation)
在触发电路（如可控硅/晶闸管触发、定时器电路）中，光耦提供精确的电气隔离触发通道。其快速的光电响应特性（微秒级） 能确保触发信号的时序准确性，同时隔离高压主回路对低压控制回路的潜在影响，保障控制电路安全。
高速脉冲传输与隔离驱动 (High-Speed Pulse Transmission & Isolated Driving)
光耦（特别是高速型）广泛应用于脉冲放大与整形电路的前级隔离驱动。其核心作用是高保真地传输高速脉冲/数字信号（如PWM、时钟信号），并提供电气隔离，而非直接进行电压/电流放大。后级通常需配合放大器（如晶体管、运放）完成信号放大任务。
模拟信号隔离与线性传输 (Analog Signal Isolation & Linear Transmission)
专用线性光耦设计用于模拟信号路径的电气隔离。通过内部双匹配光电探测器的特殊结构，它们能实现高线性度（低非线性误差）和稳定的电流传输比（CTR），适用于隔离式模拟信号采集（如传感器信号）、隔离反馈环路（如开关电源）等要求信号保真度的场合。
恶劣环境下的可靠隔离 (Reliable Isolation in Harsh Environments)
光耦凭借其全固态封装结构和无机械触点设计，在极端环境（如高温、高湿、强振动、强电磁干扰(EMI)）中展现出卓越的可靠性。其固有的高隔离阻抗和抗噪声能力使其成为工业自动化、电力控制、汽车电子等严苛应用中信号隔离的首选解决方案。
三，常用的光耦型号
|
编码 |
型号 |
封装 |
|
SMD-4P |
||
|
DIP-4 |
||
|
SMD-4P |
||
|
DIP-4 |
||
|
EL357C |
SOP-4 |
|
|
SOP-4 |
||
|
SOP-4 |
