一、光電耦合器件簡介： 
光耦合器件（簡稱光耦合器）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，通過光實現(xiàn)耦合形成 電-光和光-電的轉(zhuǎn)換裝置。 
當電信號送到光電耦合器的輸入端時，發(fā)光二極管通過電流發(fā)光，光敏元件被點亮后產(chǎn)生電流，CE 已開啟； 信號，發(fā)光二極管不亮，光敏三極管截止，CE阻斷。 對于數(shù)字量，當輸入為低電平“0”時，光電三極管截止，輸出為高電平“1”； 當輸入為高電平“1”時，光電三極管飽和導通，輸出為低電平“0”。 如果底座有引線，就可以滿足溫度補償和檢測調(diào)制的要求。 這種光耦合器性能好，價格低廉，因此應(yīng)用廣泛。 
光耦之所以能在傳輸信號的同時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有電氣連接，也沒有公共地； 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的產(chǎn)生。 
3.光電耦合器能起到很好的安全保護作用，即使外部設(shè)備出現(xiàn)故障，甚至輸入信號線短路，也不會損壞儀表。 因為光耦合器件的輸入電路和輸出電路可以承受幾千伏的高壓。 
4.光電耦合器的響應(yīng)速度極快，其響應(yīng)延遲時間僅為10μs左右，適用于對響應(yīng)速度要求較高的場合。
光電隔離技術(shù)的應(yīng)用 
二、微機接口電路中的光電隔離： 
微機有多個輸入端口，接收遠程現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)信號。 微機處理這些信號后，輸出各種控制信號，進行相應(yīng)的操作。 當現(xiàn)場環(huán)境惡劣時，會有較大的噪聲干擾。 如果這些干擾與輸入信號一起進入微機系統(tǒng)，會降低控制精度并導致誤動作。 因此，可以在微機的輸入輸出端使用光耦作為接口，以隔離信號和噪聲。 一個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)字信號輸出，以及CPU發(fā)送的前向通道的控制信號和模擬電路的接口， 從而實現(xiàn)不同系統(tǒng)間信號通路的連接。 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，抑制串擾。 
對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?，或者選擇一對管，使用互補電路提高線性度，或者使用V/After F 轉(zhuǎn)換，使用數(shù)字光耦隔離。 
電源驅(qū)動電路中的光電隔離： 
在微機控制系統(tǒng)中，大量應(yīng)用是開關(guān)量的控制。 這些開關(guān)量一般是通過微機的I/O輸出的。 但是I/O的驅(qū)動能力是有限的，一般不足以驅(qū)動一些點磁致動器。 需要增加驅(qū)動接口電路。 為了防止微機受到干擾，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，不容易直接與微機連接。 可使用光耦將微機控制信號與晶閘管觸發(fā)電路隔離。 
在電機控制電路中，也可以使用光耦將控制電路與電機高壓電路隔離。 電機依靠MOSFET或IGBT功率管提供驅(qū)動電流，功率管和大功率管的開關(guān)控制信號需要與放大級隔離。 在光耦隔離級-放大級-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。
遠距離隔離傳輸：
在計算機應(yīng)用系統(tǒng)中，測控系統(tǒng)與被測控設(shè)備之間不可避免地需要長線傳輸，信號在傳輸過程中容易受到干擾，導致傳輸失真 信號或失真； 另外，通過長電纜相距較遠的設(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。 為保證長線傳輸?shù)目煽啃裕刹捎霉怆婑詈细綦x措施，將兩條電路的電氣連接分開，切斷可能形成的回路，使其相互獨立，提高抗干擾能力。 電路系統(tǒng)的干擾性能。 如果傳輸線長，場干擾嚴重，可以通過兩級光電耦合器將長線完全“浮”起來。 長線的“浮”去除了長線兩端的公共地線，不僅有效消除了各電路電流通過公共地線時產(chǎn)生的噪聲電壓的相互干擾， 有效解決了長線驅(qū)動和阻抗匹配問題。 問題; 同時，當被控設(shè)備短路時，還可以保護系統(tǒng)不受損壞。 
三、過零檢測電路中的光電隔離： 
過零，即過零檢測，即自動檢測交流電壓的過零點并 這時產(chǎn)生一個驅(qū)動信號使電子開關(guān)開始打開。 現(xiàn)代過零技術(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，直接加到兩個反并聯(lián)光耦GD1和GD2的輸入端。 在交流電源的正負半周，GD1和GD2分別導通，U0輸出低電平。 在交流電源的正弦波過零的瞬間，GD1和GD2都不導通，U0輸出高電平。 脈沖信號經(jīng)反向門整形后作為單片機的中斷請求信號和晶閘管的過零同步信號。 
注：
(1) 光電耦合器的輸入部分和輸出部分必須使用單獨的電源。 如果兩端共用一個電源，光耦的隔離功能就沒有意義了。 
(2) 使用光電耦合器隔離輸入輸出通道時，所有信號（包括數(shù)字量信號、控制量信號、狀態(tài)信號）必須完全隔離，這樣就沒有電了，否則這種隔離 是無意的。