一、什么是光耦隔离器？

1. 定义

光耦隔离器（Optocoupler 或 Opto-isolator）是一种将输入电信号转换为光信号，再将光信号转换为电信号的器件，其内部通常包含一个发光二极管（LED）和一个光敏元件（如光电晶体管），通过光信号传输，实现输入与输出电路的电气隔离。

2. 结构图（描述）

典型光耦内部结构为一个封装在同一壳体内的红外LED和一个光敏晶体管，两者之间没有直接电连接，而是通过光来完成信号耦合与传输。

二、光耦的核心作用

1. 电气隔离（Electrical Isolation）

这是光耦最根本的作用。它可以阻断电源、高压控制部分与弱电信号部分之间的电气连接，防止高压侧电流或浪涌干扰损坏低压电路，保护微控制器、数模电路等。

举例：
在开关电源中，用光耦将次级反馈电压隔离传输到初级控制器。

2. 信号传输与耦合

虽然光耦实现的是隔离，但其本质上是为了安全地传输控制或数据信号。通过光的调制与解调，输入端的变化可准确地反映在输出端。

3. 抑制共模干扰

光耦没有公共接地，能够有效消除两个系统之间可能出现的共模电压差，从而提升系统的抗干扰能力。

4. 信号转换（电平转换）

有些光耦器件支持TTL↔CMOS或高电压↔低电压之间的逻辑电平转换，是接口电平匹配的重要手段。

5. 控制逻辑隔离

在工业PLC、变频器中，光耦常用于控制端（如MCU）与执行端（如IGBT）之间的信号隔离，防止误触发或信号畸变。

三、光耦的典型应用场景

四、常见光耦类型及其特点

五、光耦与其他隔离手段对比

六、如何选型光耦器件？

在选购或设计电路时，选择合适的光耦器件至关重要，应综合以下参数考虑：

1. CTR（电流传输比）
   表示输出电流与输入电流之比，决定输出能力。

2. 隔离电压等级
   常见为2.5kV、3.75kV、5kV，选择需高于系统最高电压。

3. 响应速度（带宽）
   高频通信或脉冲控制需选高速光耦。

4. 工作电流/电压范围
   与MCU、接口芯片、电源电平匹配。

5. 封装尺寸与脚位兼容性
   根据电路板布线选择DIP、SOP等封装。