光電耦合器亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光電耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。

常用光糯合器內(nèi)電路如圖1所示。分為四引腳和六引腳兩種。

1）四引腳的光糊合器的輸入端為個(gè)發(fā)光極管，般由砷化嫁發(fā)光一極、磷化饋或磷砷閘化嫁等發(fā)光二極擔(dān)任，①腳為正極，②腳為負(fù)極。輸出端為光敏晶體管，③腳為光敏晶體管的發(fā)射極，④腳為光敏晶體管的集電極。

2）六引腳的光稠合器的輸人端①腳仍為發(fā)光二極管的正極，②腳仍為發(fā)光二極管的負(fù)極。輸出端的③腳為空腳，④腳為光敏晶體管的集電極，⑤腳為光敏晶體管的發(fā)射極，⑥腳為光敏晶體管的基極。

圖1所示光藕合器的內(nèi)部電內(nèi)部電路圖

常見光電耦合電路圖（一）

利用光耦合器設(shè)計(jì)的可逆計(jì)數(shù)顯示電路，該電路圖的電路系統(tǒng)如下圖圖1所示。

在圖1所展示的這種光耦合器可逆計(jì)數(shù)顯示電路中，其系統(tǒng)主要利用光耦器件作為光傳感器進(jìn)行制作，完成后可對不同運(yùn)行方向的物件進(jìn)行自動(dòng)加減計(jì)數(shù)，適用于自動(dòng)流水生產(chǎn)物件進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。

該電路系統(tǒng)的工作原理可以總結(jié)為：在這一可逆計(jì)數(shù)顯示電路中，所選擇的光耦器件為反射式光耦器件，紅外發(fā)光二極管和光敏三極管里35°夾角封裝為一體，其交點(diǎn)在距光耦合器5mm處。當(dāng)該電路接通并進(jìn)行工作時(shí)，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光若被前方的物件遮擋，則紅外光反射回來并被光敏三極管所接收使光敏三極管導(dǎo)通。若光耦器件前方?jīng)]有物件，則光敏三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。

常見光電耦合電路圖（二）

利用光電耦合器組成的高壓穩(wěn)壓電路系統(tǒng)，這一高壓穩(wěn)壓電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下圖圖2所示。

圖2 ?光電耦合器組成的高壓穩(wěn)壓電路

在圖2所展示的基于光耦合器的高壓穩(wěn)壓電路系統(tǒng)中，通常驅(qū)動(dòng)管需要采用耐壓較高的晶體管（圖中驅(qū)動(dòng)管型號為9013）。這一電路系統(tǒng)的工作原理可以總結(jié)為：當(dāng)穩(wěn)壓電路內(nèi)的輸出電壓增大時(shí)，VT55的偏壓增加，B5中發(fā)光二極管的正向電流增大，使光敏管極間電壓減小，調(diào)整管be結(jié)偏壓降低而內(nèi)阻增大，使輸出電壓降低。反之，使輸出電壓升高，從而保持輸出電壓的穩(wěn)定。

常見光電耦合電路圖（三）

一款利用光電耦合器設(shè)計(jì)的光電效應(yīng)電路圖，如下圖所示。

常見光電耦合電路圖（四）

光耦組成的開關(guān)電路

圖1電路中，當(dāng)輸入信號ui為低電平時(shí)，晶體管V1處于截止?fàn)顟B(tài)，光電耦合器B1中發(fā)光二極管的電流近似為零，輸出端Q11、Q12間的電阻很大，相當(dāng)于開關(guān)“斷開”；當(dāng)ui為高電平時(shí)，v1導(dǎo)通，B1中發(fā)光二極管發(fā)光，Q11、Q12間的電阻變小，相當(dāng)于開關(guān)“接通”．該電路因Ui為低電平時(shí)，開關(guān)不通，故為高電平導(dǎo)通狀態(tài)．

同理，圖2電路中，因無信號（Ui為低電平）時(shí)，開關(guān)導(dǎo)通，故為低電平導(dǎo)通狀態(tài)．

常見光電耦合電路圖（五）

光耦組成隔離耦合電路

電路如圖4所示．這是一個(gè)典型的交流耦合放大電路．適當(dāng)選取發(fā)光回路限流電阻Rl，使B4的電流傳輸比為一常數(shù)，即可保證該電路的線性放大作用。

常見光電耦合電路圖（六）

光耦組成高壓穩(wěn)壓電路

電略如圖5所示．驅(qū)動(dòng)管需采用耐壓較高的晶體管（圖中驅(qū)動(dòng)管為3DG27）。當(dāng)輸出電壓增大時(shí)，V55的偏壓增加，B5中發(fā)光二極管的正向電流增大，使光敏管極間電壓減小，調(diào)整管be結(jié)偏壓降低而內(nèi)阻增大，使輸出電壓降低，而保持輸出電壓的穩(wěn)定．

常見光電耦合電路圖（七）

光耦組成的門廳照明燈自動(dòng)控制電路

電路如圖6所示。A是四組模擬電子開關(guān)（S1~S4）：S1，S2，S3并聯(lián)（可增加驅(qū)動(dòng)功率及抗干擾能力）用于延時(shí)電路，當(dāng)其接通電源后經(jīng)R4，B6驅(qū)動(dòng)雙向可控硅VT，VT直接控制門廳照明燈H；S4與外接光敏電阻Rl等構(gòu)成環(huán)境光線檢測電路。當(dāng)門關(guān)閉時(shí)，安裝在門框上的常閉型干簧管KD受到門上磁鐵作用，其觸點(diǎn)斷開，S1，S2，S3處于數(shù)據(jù)開狀態(tài)。晚間主人回家打開門，磁鐵遠(yuǎn)離KD，KD觸點(diǎn)閉合。此時(shí)9V電源整流后經(jīng)R1向C1充電，C1兩端電壓很快上升到9V，整流電壓經(jīng)S1，S2，S3和R4使B6內(nèi)發(fā)光管發(fā)光從而觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通，VT亦導(dǎo)通，H點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)照明控制作用。房門關(guān)閉后，磁鐵控制KD，觸點(diǎn)斷開，9V電源停止對C1充電，電路進(jìn)入延時(shí)狀態(tài)。C1開始對R3放電，經(jīng)一段時(shí)間延遲后，C1兩端電壓逐漸下降到S1，S2，S3的開啟電壓（1.5v）以下，S1，S2，S3恢復(fù)斷開狀態(tài)，導(dǎo)致B6截止，VT亦截止，H熄來，實(shí)現(xiàn)延時(shí)關(guān)燈功能。

常見光電耦合電路圖（八）

對于開關(guān)電路，往往要求控制電路和開關(guān)電路之間要有很好的電隔離，這對于一般的電子開關(guān)來說是很難做到的，但采用光電耦合器就很輕易實(shí)現(xiàn)了。圖1中（a）所示電路就是用光電耦合器組成的簡單開關(guān)電路。

在圖中，當(dāng)無脈沖信號輸進(jìn)時(shí)，三極管BG處于截止?fàn)顟B(tài)，發(fā)光二極管無電流流過不發(fā)光，則a、b兩端電阻非常大，相當(dāng)于開關(guān)“斷開”。當(dāng)輸進(jìn)端加有脈沖信號時(shí)，BG導(dǎo)通，發(fā)光二極管發(fā)光，則a、b兩端電阻變得很小，相當(dāng)于開關(guān)“接通”。故稱無信號時(shí)開關(guān)不通，為常開狀態(tài)。

圖1中（b）所示電路則為“帶閉”狀態(tài)，由于無信號輸進(jìn)時(shí)，雖BG截止，但發(fā)光二極管有電流通過而發(fā)光，使a、b兩端處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)“接通”。當(dāng)有信號輸進(jìn)時(shí)，BG導(dǎo)通，由于BG的集電結(jié)壓降在0．3V以下，遠(yuǎn)小于發(fā)光二極管的正向?qū)妷海园l(fā)光二極管無電流流過不發(fā)光，則a、b兩端電阻極大，相當(dāng)于開關(guān)“斷開”，故稱“常閉”式。

可見，開關(guān)a、b端在電路中不受電位高低的限制，但在使用中應(yīng)滿足a端電位為正，b端為負(fù)，并使U&ab＞3V為好，同時(shí)還應(yīng)留意Uab應(yīng)小于光電三極管的BVceo。

依據(jù)圖1的原理，光電耦合器可以組成如圖2中（a）、（b）等多種形式。

圖中（a）為單刀雙擲開關(guān)電路，其中外接二極管D的作用，是保證輸進(jìn)正脈沖信號時(shí)“od”組接通，“ob”組關(guān)斷。圖中（b）為雙刀雙擲開關(guān)電路，無輸進(jìn)信號時(shí)，BG截止，“ob”與“od”組斷開，“oa”與“oc”組接通；BG導(dǎo)通（即有信號輸進(jìn)時(shí)），“ob”與“od”組接通，而“oa”與“oc”組斷開。它們適于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)控設(shè)備中使用。