一、光電耦合器件簡(jiǎn)介： 
光耦合器件（簡(jiǎn)稱(chēng)光耦合器）是將發(fā)光器件（如發(fā)光二極管）和光敏器件（如光敏三極管）組裝在一起，通過(guò)光實(shí)現(xiàn)耦合形成 電-光和光-電的轉(zhuǎn)換裝置。 
當(dāng)電信號(hào)送到光電耦合器的輸入端時(shí)，發(fā)光二極管通過(guò)電流發(fā)光，光敏元件被點(diǎn)亮后產(chǎn)生電流，CE 已開(kāi)啟； 信號(hào)，發(fā)光二極管不亮，光敏三極管截止，CE阻斷。 對(duì)于數(shù)字量，當(dāng)輸入為低電平“0”時(shí)，光電三極管截止，輸出為高電平“1”； 當(dāng)輸入為高電平“1”時(shí)，光電三極管飽和導(dǎo)通，輸出為低電平“0”。 如果底座有引線，就可以滿足溫度補(bǔ)償和檢測(cè)調(diào)制的要求。 這種光耦合器性能好，價(jià)格低廉，因此應(yīng)用廣泛。 
光耦之所以能在傳輸信號(hào)的同時(shí)有效抑制尖峰和各種噪聲干擾，使信道上的信噪比大大提高，主要有以下幾個(gè)原因：
1.光耦的輸入阻抗很小，只有幾百歐，而干擾源的阻抗比較大，通常為105-106Ω。 根據(jù)分壓原理，即使干擾電壓幅值很大，饋入光耦輸入端的噪聲電壓也很小，只能形成很微弱的電流。 由于能量不足，二極管不能發(fā)光。 所以被壓制了。 
2.光電耦合器的輸入電路和輸出電路之間沒(méi)有電氣連接，也沒(méi)有公共地； 它們之間的分布電容很小，絕緣電阻很大，因此各種干擾噪聲很難通過(guò)光耦合器饋送到另一側(cè)，避免了普通阻抗耦合的干擾信號(hào)的產(chǎn)生。 
3.光電耦合器能起到很好的安全保護(hù)作用，即使外部設(shè)備出現(xiàn)故障，甚至輸入信號(hào)線短路，也不會(huì)損壞儀表。 因?yàn)楣怦詈掀骷妮斎腚娐泛洼敵鲭娐房梢猿惺軒浊Х母邏骸?nbsp;
4.光電耦合器的響應(yīng)速度極快，其響應(yīng)延遲時(shí)間僅為10μs左右，適用于對(duì)響應(yīng)速度要求較高的場(chǎng)合。
光電隔離技術(shù)的應(yīng)用 
二、微機(jī)接口電路中的光電隔離： 
微機(jī)有多個(gè)輸入端口，接收遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)。 微機(jī)處理這些信號(hào)后，輸出各種控制信號(hào)，進(jìn)行相應(yīng)的操作。 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣時(shí)，會(huì)有較大的噪聲干擾。 如果這些干擾與輸入信號(hào)一起進(jìn)入微機(jī)系統(tǒng)，會(huì)降低控制精度并導(dǎo)致誤動(dòng)作。 因此，可以在微機(jī)的輸入輸出端使用光耦作為接口，以隔離信號(hào)和噪聲。 一個(gè)典型的光電耦合電路如圖6所示。該電路主要用于“A/D轉(zhuǎn)換器”的數(shù)字信號(hào)輸出，以及CPU發(fā)送的前向通道的控制信號(hào)和模擬電路的接口， 從而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間信號(hào)通路的連接。 電氣通路相互隔離，在此基礎(chǔ)上，模擬電路和數(shù)字電路相互隔離，抑制串?dāng)_。 
對(duì)于線性模擬電路通道，光電耦合器必須具有線性變換和傳輸?shù)奶匦?，或者選擇一對(duì)管，使用互補(bǔ)電路提高線性度，或者使用V/After F 轉(zhuǎn)換，使用數(shù)字光耦隔離。 
電源驅(qū)動(dòng)電路中的光電隔離： 
在微機(jī)控制系統(tǒng)中，大量應(yīng)用是開(kāi)關(guān)量的控制。 這些開(kāi)關(guān)量一般是通過(guò)微機(jī)的I/O輸出的。 但是I/O的驅(qū)動(dòng)能力是有限的，一般不足以驅(qū)動(dòng)一些點(diǎn)磁致動(dòng)器。 需要增加驅(qū)動(dòng)接口電路。 為了防止微機(jī)受到干擾，必須采取隔離措施。 例如，晶閘管所在的主電路一般是高壓、大電流的交流電路，不容易直接與微機(jī)連接。 可使用光耦將微機(jī)控制信號(hào)與晶閘管觸發(fā)電路隔離。 
在電機(jī)控制電路中，也可以使用光耦將控制電路與電機(jī)高壓電路隔離。 電機(jī)依靠MOSFET或IGBT功率管提供驅(qū)動(dòng)電流，功率管和大功率管的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)需要與放大級(jí)隔離。 在光耦隔離級(jí)-放大級(jí)-大功率管的連接形式中，要求光耦具有高輸出電壓、高速和高共模抑制。
遠(yuǎn)距離隔離傳輸：
在計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，測(cè)控系統(tǒng)與被測(cè)控設(shè)備之間不可避免地需要長(zhǎng)線傳輸，信號(hào)在傳輸過(guò)程中容易受到干擾，導(dǎo)致傳輸失真 信號(hào)或失真； 另外，通過(guò)長(zhǎng)電纜相距較遠(yuǎn)的設(shè)備之間，往往是由于設(shè)備之間的地電位差引起的接地回路電流，在電路上形成差模干擾電壓。 為保證長(zhǎng)線傳輸?shù)目煽啃?，可采用光電耦合隔離措施，將兩條電路的電氣連接分開(kāi)，切斷可能形成的回路，使其相互獨(dú)立，提高抗干擾能力。 電路系統(tǒng)的干擾性能。 如果傳輸線長(zhǎng)，場(chǎng)干擾嚴(yán)重，可以通過(guò)兩級(jí)光電耦合器將長(zhǎng)線完全“浮”起來(lái)。 長(zhǎng)線的“浮”去除了長(zhǎng)線兩端的公共地線，不僅有效消除了各電路電流通過(guò)公共地線時(shí)產(chǎn)生的噪聲電壓的相互干擾， 有效解決了長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)和阻抗匹配問(wèn)題。 問(wèn)題; 同時(shí)，當(dāng)被控設(shè)備短路時(shí)，還可以保護(hù)系統(tǒng)不受損壞。 
三、過(guò)零檢測(cè)電路中的光電隔離： 
過(guò)零，即過(guò)零檢測(cè)，即自動(dòng)檢測(cè)交流電壓的過(guò)零點(diǎn)并 這時(shí)產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)使電子開(kāi)關(guān)開(kāi)始打開(kāi)。 現(xiàn)代過(guò)零技術(shù)與光電耦合技術(shù)相結(jié)合。 
220V交流電壓經(jīng)電阻R1限流后，直接加到兩個(gè)反并聯(lián)光耦GD1和GD2的輸入端。 在交流電源的正負(fù)半周，GD1和GD2分別導(dǎo)通，U0輸出低電平。 在交流電源的正弦波過(guò)零的瞬間，GD1和GD2都不導(dǎo)通，U0輸出高電平。 脈沖信號(hào)經(jīng)反向門(mén)整形后作為單片機(jī)的中斷請(qǐng)求信號(hào)和晶閘管的過(guò)零同步信號(hào)。 
注：
(1) 光電耦合器的輸入部分和輸出部分必須使用單獨(dú)的電源。 如果兩端共用一個(gè)電源，光耦的隔離功能就沒(méi)有意義了。 
(2) 使用光電耦合器隔離輸入輸出通道時(shí)，所有信號(hào)（包括數(shù)字量信號(hào)、控制量信號(hào)、狀態(tài)信號(hào)）必須完全隔離，這樣就沒(méi)有電了，否則這種隔離 是無(wú)意的。