光耦合器 （簡稱：光耦，英文名：Optical Coupler），也稱為光電隔離器，利用光信號傳遞電信號。由于其卓越的隔離性能，光耦合器在各種電子電路中得到了廣泛應用。它已經成為種類豐富、用途廣泛的光電器件之一。

國產光耦合器主要由三部分組成：光發射、光接收和信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管（LED），使其發出特定波長的光，光敏元件接收這些光信號并產生光電流，經過進一步放大后輸出。這完成了電—光—電的轉換，實現輸入和輸出之間的電氣隔離。

國產光耦合器因其良好的電氣絕緣性和抗干擾能力，廣泛應用于各種場合。光耦合器的輸入輸出隔離以及單向傳輸特性，使其在長線傳輸信息中作為終端隔離元件能夠顯著提高信噪比。在計算機數字通信和實時控制中，它作為信號隔離接口設備，能夠大幅提高系統的可靠性。

國產光耦合器具有以下主要優點：

1.單向信號傳輸：輸入端與輸出端之間完全電氣隔離，確保信號傳輸的安全性。

2.強抗干擾能力：由于光耦合器的輸入端為電流型工作低阻元件，因此具有很強的共模抑制能力。

3.穩定性和長壽命：光耦合器工作穩定，無觸點，壽命長，傳輸效率高。

4.高效工作：能夠有效地抑制尖脈沖和各種噪聲干擾，提高信號的信噪比。

自70年代以來，光耦合器在電氣絕緣、電平轉換、級間耦合、驅動電路、開關電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、脈沖放大電路、數字儀表、遠距離信號傳輸、固態繼電器（SSR）以及通信設備中得到了廣泛應用。在開關電源中，線性光耦合器可用于構成反饋電路，通過調節控制端電流來精確調節占空比，實現穩定的電壓輸出。

國產光耦合器的作用

光耦合器的主要作用是隔離，例如信號隔離或光電隔離。這種隔離能夠有效保護系統。例如，當微處理器控制電路和高電壓執行端（如電機或電燈）之間需要隔離時，可以使用光耦合器。對于不同型號的光耦合器，只要負載電流不同，可以用大負載電流的光耦合器替代小負載電流的光耦合器。

國產光耦合器的工作原理

當電信號輸入光耦合器的輸入端時，發光二極管（LED）通過電流發光，光敏元件接收到光照后產生電流，光敏三極管導通。當輸入端無信號時，LED不發光，光敏三極管截止。對于數字信號，當輸入為低電平“0”時，光敏三極管截止，輸出為高電平“1”；當輸入為高電平“1”時，光敏三極管飽和導通，輸出為低電平“0”。光耦合器能夠有效抑制尖脈沖和噪聲干擾，提高信號的穩定性和信噪比。

國產光耦合器的應用

1.微機接口電路中的光電隔離

微機系統常需要處理來自現場設備的狀態信號。現場環境中的噪聲可能干擾微機系統，降低控制準確性。此時，可以在微機的輸入和輸出端使用光耦合器進行信號隔離。典型應用包括A/D轉換器的數位信號輸出，以及CPU發出的控制信號與模擬電路的接口。

2.電壓隔離保護電路及設置初始電平

在電壓隔離保護電路中，光耦合器將輸入信號與輸出信號進行隔離。當輸入信號為高電平時，光敏元件導通，輸出信號為低電平；輸入信號為低電平時，光敏元件不導通，輸出信號為高電平。

國產光耦合器的應用注意事項

1.獨立電源

光耦合器的輸入部分和輸出部分應分別使用獨立電源。如果兩端共用一個電源，光耦合器的隔離效果將會失效。

2.隔離所有電氣信號

使用光耦合器進行隔離時，必須對所有信號（包括數字信號、控制信號、狀態信號）進行隔離，以確保被隔離的兩端之間沒有任何電氣聯系，否則隔離效果將無效。
國產光耦合器憑借其優良的電氣隔離能力和強大的抗干擾特性，在現代電子電路中扮演了至關重要的角色。通過有效地將輸入和輸出信號隔離，它不僅提升了系統的穩定性和安全性，還廣泛應用于各種電氣絕緣、電平轉換及信號隔離場景。隨著國產光耦合器技術的不斷進步，它們正越來越多地在工業自動化、通信設備、開關電源等領域發揮重要作用。對光耦合器的深入了解和合理應用，將有助于提升電子系統的性能和可靠性，為技術創新提供強有力的支持。

審核編輯 黃宇