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光耦合器的結構相當于把發光二極管和光敏三極管封裝在一起。光耦隔離電路使被隔離的兩部分電路之間沒有電的直接連接，主要是防止因有電的連接而引起的干擾，特別是低壓的控制電路與外部高壓電路之間。
光耦的主要構件是發光器件和光敏器件，發光器件一般都是IRLED，而光接受器件有光敏二極管、光敏三極管、達林頓管、光集成電路等類型，在高頻開關電源中，對光耦的響應速度要求很高，故一般采用如圖所示的響應較快的高速型，延遲時間在500nS以內。用于模擬信號或直流信號傳輸時，應采用線性光耦以減小失真，而傳輸數字開關信號時，對其線性度的要求不太嚴格。

光耦的主要作用就是隔離作用，如信號隔離或光電的隔離。隔離能起到保護的作用，如一邊是微處理器控制電路，另一邊是高電壓執行端，如市電啟動的電機，電燈等等，就可以用光耦隔離開。當兩個不同型號的光耦只有負載電流不同時，可以用大負載電流的光耦代替小負載電流的光耦。
以六腳光耦TLP641J為例，說明其原理。

一個光控晶閘管（photo-thyristor）耦合（couple to）一個砷化鎵（gallium arsenide）紅外發光二極管（diode）組成。左邊1和2腳是發光二極管，當外加電壓后，驅動發光二極管（LED），使之發出一定波長的光，以此來觸發光控晶閘管。光控晶閘管的特點是門極區集成了一個光電二極管，觸發信號源與主回路絕緣，它的關鍵是觸發靈敏度要高。光控晶閘管控制極的觸發電流由器件中光生載流子提。光控晶閘管陽極和陰極間加正壓，門極區若用一定波長的光照射，則光控晶閘管由斷態轉入通態。為提高光控晶閘管觸發靈敏度，門極區常采用放大門極結構或雙重放大門極結構。為滿足高的重加電壓上升率，常采用陰極發射極短路結構。小功率光控晶閘管常應用于電隔離，為較大的晶閘管提供控制極觸發；也可用于繼電器、自動控制等方面。大功率光控晶閘管主要用于高壓直流輸電。
當1和2腳加上5V以上電源后，就能使發光管發光，驅動光控晶閘管進入通態，此時，5和4腳構成一個電阻，阻值大約為10K。當1和2不加電壓時，則4和5可以看成一個無窮大的電阻。阻止電流流通，起到隔離保護的作用。