本文主要是關于光耦的相關介紹，并著重對光耦的驅動電路進行了詳盡的闡述。
光耦
光耦合器（opticalcoupler equipment，英文縮寫為OCEP）亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發光器（紅外線發光二極管LED）與受光器（光敏半導體管）封裝在同一管殼內。當輸入端加電信號時發光器發出光線，受光器接受光線之后就產生光電流，從輸出端流出，從而實現了“電—光—電”轉換。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器，由于它具有體積小、壽命長、無觸點，抗干擾能力強，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號等優點，在數字電路上獲得廣泛的應用。
典型應用
用作固體繼電器
采用光電耦合器作固體繼電器具有體積小、耦合密切、驅動功率小、動作速度快、工作溫度范圍寬等優點。圖3所示是一個光電耦合器用作固體繼電器的實際電路圖，它的左半部分電路可用于將輸入的電信號Vi變成光電耦合器內發光二極管發光的光信號；而右半部分電路則通過光電耦合器內的光敏三極管再將光信號還原成電信號，所以這是一種非常好的電光與光電聯合轉換器件。光電耦合器的電流傳輸比為20%，耐壓為150V，驅動電流在8～20mA之間。在實際使用中，由于它沒有一般電磁繼電器常見的實際接點，因此不存在接觸不良和燃弧打火等現象，也不會因受外力或機械沖擊而引起誤動作。所以，它的性能比較可靠，工作十分穩定。
在電話保安裝置中應用
為了防止電話線路被并機竊用或電話機被盜用通話，可以利用光電耦合器來設計一個簡單實用的電話保安電路，由VD1～VD4組成極性轉換電路。由于在將本保安器接入電話線路中時，不需要分清電話線路反饋電壓的極性，因此，使用該保安器可以給安裝帶來很大的方便。
代替音頻變壓器
在線性電路中，兩級放大器之間常用音頻變壓器作耦合。這種耦合的缺點是會在變壓器鐵芯片中損耗掉一部分功率，并可能造成某些失真。而如果選用光電耦合器來代替音頻變壓器就可以克服上述這些缺點。當輸入信號Vi經三極管BG1、BG2前級放大之后，驅動光電耦合器左邊的LED發光，并被右邊的光敏管全部吸收并轉換成電信號，此信號經后級電路BG3放大，并由該管的發射極通過電容器C3后輸出一個不失真的放大信號V0。由于該電路將前后兩級放大器之間完全隔離，因而杜絕了地環路可能引起的干擾。同時由于該電路還具有消噪功能，因此避免了信號的失真。整個電路的總增益可望達到20dB以上，帶寬約120kHz。
在邏輯電路上的應用
光電耦合器可以構成各種邏輯電路，由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構成的邏輯電路更可靠。
作為固體開關應用
在開關電路中，往往要求控制電路和開關之間要有很好的電隔離，對于一般的電子開關來說是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實現。
在觸發電路上的應用
將光電耦合器用于雙穩態輸出電路，由于可以把發光二極管分別串入兩管發射極回路，可有效地解決輸出與負載隔離地問題。
脈沖放大電路中的應用
光電耦合器應用于數字電路，可以將脈沖信號進行放大。
在線性電路上的應用
線性光電耦合器應用于線性電路中，具有較高地線性度以及優良地電隔離性能。
特殊場合的應用
光電耦合器還可應用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點繼電器以及用于A/D電路等多種場合。
220v接光耦驅動繼電器原理圖
注：
1U1-1腳可接12V，也可接5V，1U1導通，1Q1導通，1Q1-3=0V，線圈兩端電壓為11.7V.
1U1-1腳不接或接地，1U1不通，1Q1截止，1Q1-3=11.9V，線圈兩端電壓為0V。
注：
“DYD_CPU_OUT”連接LPC2367，輸出高低電平，高電平，1U4不通，1Q7不通，UCE=12V，1Q7-3=12V，線圈兩端電壓為0V。
DYD_CPU_OUT”為低電平，1U4導通，U43=1V，U3=11V，UCE=0V，1Q1-3=0V，線圈兩端電壓為11.7V。 以上兩圖是低電平使能。
這兩種適用于CPU初始化時，GPIO口為高電平的情況，否則初始化會造成誤動作。
“DYD_CPU_OUT”連接LPC2367，輸出高低電平，低電平，1U4不通，1Q7不通，UCE=12V，1Q7-3=12V，線圈兩端電壓為0V。
“DYD_CPU_OUT”為高電平，1U4導通，U43=1V，U3=11V，UCE=0V，1Q1-3=0V，線圈兩端電壓為11.7V。 此圖是高電平使能。繼電器的常閉觸點接負載。
第2和第3圖中的1R16換成510歐，1R7換成1K，否則會有上電瞬間，高電平干擾。尤其是第3圖，高電平使能。
光耦驅動電路應用
光耦在電路中的主要作用就是實現光電轉換、實現隔離，避免輸入、輸出之間發生互相干擾的情況。在不同的開關電源設計過程中，光耦的作用也是有所不同，與TL431結合使用，是開關電源業界減少控制成本最好的方法。
一、光耦的基本參數
圖 1中的光耦內部結構由基本的三部分組成：發光二級管、透光絕緣層、光電三極管。通過發光二極管發光，穿透絕緣層到光電轉換三極管，實現電流的傳輸、隔離特性。
從圖 1可以看出，光耦的主要參數有：
1、 電流傳輸比CTR：，發光管的電流和光敏三極管的電流比的最小值。
2、 絕緣耐壓（透光絕緣層）：指光耦保護相關電路及自身免受高壓導致的物理損壞能力。
3、 LED的驅動電流IF：采用高效率的LED和高增益的接收放大器，可以降低驅動電流的IF，同時較小的IF電流可以降低系統的功耗，并且降低LED的衰減，提供系統長期的可靠性。
4、 共模抑制比VCM：指在每微秒光耦能容許的最大共模電壓上升、下降率。這個參數主要在工業電機應用中至關重要。例如電機的啟動或者制動過程中都會帶來極大的共模噪聲。
二、光耦在開關電源中的應用
光耦的特點：具有信號單向傳輸性，從而實現輸入端與輸出端的電氣隔離，即：輸出信號對輸入端無影響，具有抗干擾能力強、工作特性穩定、高可靠性、傳輸效率高等優點，通常被應用與開關電源控制回路中。
光耦在開關電源中的典型應用原理：從輸出端采樣，獲取誤差信號，然后把信號通過轉換、隔離傳輸到輸入端IC的PWM控制器，通過調節PWM占空比的大小，實現高精度穩壓輸出。
光耦與TL431的組合使用，構成最簡單的開關電源控制回路（反饋回路），實現穩壓輸出，如圖 2所示，Vs為輸出電壓Vo分壓后的提供給TL431誤差放大器反相端的采樣型號，該采樣信號Vs通過光耦二極管、TL431、電阻R1轉換為電流信號IF，然后傳輸到光耦輸出端，形成誤差信號Vea，與PWM控制器的三角波Vt進行比較，得到矩形脈沖（具有一定占空比的PWM信號Vb），然后調節功率級器件的導通、截止時間，達到穩定輸出的目的。
三、光耦與TL431構成的反饋環路
反饋環路的穩定性對開關電源來說是非常重要的，如果沒有足夠的相位余量和增益余量，電源的動態特性就會變差或直接導致輸出振蕩，使產品損壞或者縮短使用壽命。
在設計開關電源控制回路時，要充分考慮反饋環路的穩定性，使其具有負反饋特性：為了使產品能工作在最惡劣的情況時，仍保持穩定，理論至少需要45°的相位余量。
圖 2紅框的器件要素就構成一個具有2型補償的反饋環路。TL431是開關電源次級反饋最常用的基準和誤差放大器件，其供電方式不同對它的傳遞函數有很大的影響。在研發設計階段，工程師一般都會借助環路測試儀器，調試環路的穩定性，縮短產品的開發周期，提高產品的穩定性、可靠性。
四、光耦的選擇要點
光耦在開關電源中的應用主要是提供初級輸入與次級輸出間的電氣隔離、與TL431組合的反饋控制環路，所以在電路設計時，必須遵循下列原則：
1、 根據產品輸入、輸出間的隔離耐壓，選擇符合國內、國際相關隔離擊穿電壓標準的光耦;
2、 電流傳輸比（CTR）的理想范圍是50%～200%。這是因為當CTR過小時，光耦中的LED需要較大的工作電流，這會增大光耦的功耗;當CTR過大時，在電路啟動或者負載突變時，有可能影響正常輸出;
3、 優先選擇線性光耦，因為CTR值在一定的范圍內，具有較好的線性調整。
結語
關于光耦驅動電路的相關介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。