工業(ye)術語學常常會模(mo)糊(hu)相似概念之間的區別。今天，我們發現(xian)光耦合器和光隔離器這(zhe)兩個術語被互(hu)換使用，來(lai)指(zhi)代相同(tong)的功能。

分辨這(zhe)兩個術語的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)隔(ge)離電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)大小。光耦(ou)合器被(bei)用來從某(mou)個電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)向(xiang)另一個電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)傳輸模擬或數(shu)字信息，同時(shi)保(bao)持低于5000V的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)隔(ge)離。光隔(ge)離器被(bei)設計用來在(zai)系統間(jian)傳輸模擬或數(shu)字數(shu)據的(de)(de)(de)(de)同時(shi)保(bao)持電(dian)(dian)(dian)(dian)力系統的(de)(de)(de)(de)隔(ge)離，這(zhe)些(xie)電(dian)(dian)(dian)(dian)力系統的(de)(de)(de)(de)隔(ge)離電(dian)(dian)(dian)(dian)壓在(zai)5000～50 000V或以上。

工作原理

光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦合器(qi)(qi)和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)隔(ge)(ge)離器(qi)(qi)都允(yun)許在沒(mei)有(you)直接電(dian)(dian)氣(qi)連接的某(mou)個電(dian)(dian)子設備(bei)內(nei)將信號和(he)數據從一個系統傳(chuan)輸(shu)到另(ling)一個系統。這是通過光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學辦法完(wan)成(cheng)的，將使(shi)用透光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)介質隔(ge)(ge)離開的發射器(qi)(qi)和(he)探測(ce)器(qi)(qi)放在單個封裝內(nei)，然后向光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接收器(qi)(qi)發射光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束。這使(shi)得(de)電(dian)(dian)路(lu)保(bao)持了完(wan)全(quan)的電(dian)(dian)氣(qi)隔(ge)(ge)離，同時信息可以從一個電(dian)(dian)勢傳(chuan)輸(shu)到另(ling)一個電(dian)(dian)勢。在所有(you)的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦合器(qi)(qi)和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)隔(ge)(ge)離器(qi)(qi)中，輸(shu)入信號都被(bei)(bei)轉(zhuan)換成(cheng)LED發出的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖。這個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖被(bei)(bei)傳(chuan)輸(shu)到一個硅基的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)。

根據要(yao)在器件內(nei)傳輸的(de)輸入信(xin)(xin)號類型(xing)的(de)不同，光傳感器可以(yi)(yi)是(shi)(shi)模(mo)擬(ni)(ni)的(de)或者(zhe)數(shu)字的(de)。如果某個應用(yong)需(xu)要(yao)模(mo)擬(ni)(ni)信(xin)(xin)號，比如4～20mA，那么光傳感器可以(yi)(yi)是(shi)(shi)光電二極管或者(zhe)光電晶體管。這(zhe)兩類器件都提供了(le)模(mo)擬(ni)(ni)輸出(chu)信(xin)(xin)號，可以(yi)(yi)用(yong)于許多的(de)模(mo)擬(ni)(ni)應用(yong)。

在那些信號量對系(xi)統(tong)的(de)運轉非常重要(yao)的(de)應用中(zhong)，模擬(ni)響(xiang)應是必需的(de)。器件(jian)以(yi)LED輸(shu)(shu)(shu)入光強(qiang)作為參(can)考的(de)電(dian)流(liu)(liu)輸(shu)(shu)(shu)出量稱(cheng)為電(dian)流(liu)(liu)傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)比（CTR），它等于輸(shu)(shu)(shu)出電(dian)流(liu)(liu)除以(yi)輸(shu)(shu)(shu)入電(dian)流(liu)(liu)。根(gen)據系(xi)統(tong)增益的(de)不同，CTR的(de)取(qu)值(zhi)可能(neng)在10%～5000%之間變化甚至更(geng)高。通常，CTR越小，上升和(he)下降時(shi)間越快(kuai)。

模擬器件通常需要附加(jia)電路才能被系統(tong)的其(qi)他部件使用(yong)(yong)。在應(ying)用(yong)(yong)需要脈沖或者(zhe)比特輸出時(shi)，數字輸出器件是(shi)最合適的。

這些器(qi)件(jian)非常容易使用，只(zhi)需提(ti)供(gong)一(yi)個可靠(kao)的信(xin)號就可以直接與其(qi)他系(xi)統(tong)部(bu)件(jian)結合使用。只(zhi)要(yao)照射到光(guang)傳感器(qi)上的光(guang)足夠強，輸(shu)出(chu)信(xin)號就會保(bao)持高或者(zhe)低，輸(shu)出(chu)電平的高低取決于(yu)邏(luo)輯結構。

設計人(ren)員應考慮的(de)(de)一(yi)個事項是(shi)在(zai)最小化(hua)傳輸延(yan)時的(de)(de)情況下(xia)數(shu)(shu)字數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)傳輸速率。大多數(shu)(shu)光隔(ge)離器/光耦(ou)合器應用在(zai)數(shu)(shu)據(ju)率低于10Mb/s的(de)(de)情況，而傳輸延(yan)時可能在(zai)2～20μm的(de)(de)范圍內。

光耦合器

光(guang)耦(ou)合(he)器被(bei)特(te)(te)別(bie)設計(ji)為類似于雙(shuang)列直插式封裝（DIP）或者表面(mian)貼裝器件(jian)（SMD）的(de)(de)小(xiao)型封裝，這樣，它們在用(yong)光(guang)傳輸數(shu)據(ju)的(de)(de)同時只(zhi)占用(yong)了(le)最小(xiao)的(de)(de)空間。因為隔(ge)離電(dian)壓電(dian)勢的(de)(de)定義可(ke)能通(tong)過AC，均方根或者DC值給出，所以設計(ji)人員應對其特(te)(te)別(bie)留意。

光隔離器

光隔(ge)(ge)離(li)器有許多封裝(zhuang)(zhuang)類型，如長方形(xing)(xing)、圓柱形(xing)(xing)以及一些特殊形(xing)(xing)狀。這些封裝(zhuang)(zhuang)類型被設(she)計用來(lai)提供比(bi)DIP和SMD封裝(zhuang)(zhuang)所能(neng)達到的隔(ge)(ge)離(li)電(dian)(dian)壓更高的隔(ge)(ge)離(li)電(dian)(dian)壓。

在使用(yong)光隔離器的時候，設(she)計(ji)者可(ke)能需要(yao)將環境(jing)條件考慮進來。例如(ru)，如(ru)果系(xi)統需要(yao)DC50000V的隔離，那么環境(jing)的濕度百分數將是一個重要(yao)的考慮因素。

如果空氣(qi)的(de)(de)濕(shi)度太高，那么光(guang)隔(ge)離(li)器或(huo)者PCB的(de)(de)表面(mian)可(ke)能會產生電(dian)弧(hu)，形成導電(dian)通路(lu)并(bing)在器件(jian)周圍形成短路(lu)。距(ju)離(li)、溫度、大氣(qi)壓力、空氣(qi)污(wu)染的(de)(de)種類和程度，以及濕(shi)度，共(gong)同決(jue)定了光(guang)隔(ge)離(li)器表面(mian)的(de)(de)擊穿電(dian)壓。

器件結構

光(guang)耦合器(qi)和(he)(he)光(guang)隔離器(qi)有(you)單(dan)個(ge)LED或者背(bei)靠背(bei)LED（陽極(ji)和(he)(he)陰(yin)極(ji)連(lian)接在(zai)一起）兩(liang)種結(jie)構(gou)。光(guang)傳(chuan)感器(qi)的結(jie)構(gou)可以在(zai)單(dan)個(ge)光(guang)傳(chuan)感器(qi)和(he)(he)完整的集成接收器(qi)之間(jian)變化。

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