光耦是由一个发光元件和一个光控制元件组成的传感器,它们通过光线传输信号来进行隔离。发光元件将电信号转换为光信号发送出去,光控制元件将光信号再转化为电信号输出。光耦具有高隔离性、高线性度、高速度、可靠性高等特点。在电力电子、灯光音响、数字通讯、大型机器等领域应用广泛。
光耦的一大作用是在不同电路之间进行隔离与保护。在需要进行电气隔离的场合,光耦可以将输入电路和输出电路相隔离,避免高压电流穿越光电隔离器损坏其他电路元件。可以将光耦加入到数据线路、信号传输线路和电源线路中。即使在恶劣的工作环境下,如高温、高压、强电磁干扰等,光耦可以有效地起到隔离和保护作用。
此外,光耦还可以用于实现地电隔绝。在一些电路跟随地面电位变化时,为了防止地电位引起的电压跟随到其他电路中,可以使用光耦隔离,将地电位引起的电压停在隔离层中。这种方法对于一些浪涌保护等情景相当有用。
作为电子设备中常用的信号调节器、电压调节器,光耦还可以在信号传输链路中作为信号调节与放大装置使用。通过适当的电路设计,可以使得光电隔离器输出的电流轻松地扩大到较大的范围,实现其调节和放大的作用。在过程控制和测量设备中,光耦可以通过改变输入光端的强度,实现电输出信号的增益和调节。在数字仪表和测量系统中,光耦的电气尺寸是很小的,可以放再超小的PCB板上。
光耦还可以用于构建稳压器和升降压模块等电子电路中的辅助元件。当光功率电路中的放大器需要高耦合系数时,光耦会担负起升压卸载作用,将放大电路的开关放到一个相对稳定的电位上。
在数控设备、电子秤中,通常会使用一些DC-DC变换器来升降压,而输入和输出之间需要进行隔离,此时自然而然地想到了光耦。此外,一些对无干扰电源汇波、开关电源的开关管压力偏差很大的场合,还需要使用光耦进行电源隔离,提高稳定性与准确性。