光耦器件有哪些？光耦器件的优点和主要性能

光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。

使用光耦器件的优点是可以消除阻抗失配，并在小封装尺寸中实现高隔离电压和优异的抗噪声性。此外，光耦器件装置还可用于传输直流和交流信号、模拟和数字信号以及中低频信号。

光耦器件主要性能特点：无接触，使用寿命长，体积小，耐冲击，工作温度范围宽，符合工业和民用温度标准。隔离性能良好。输入端和输出端完全电隔离。绝缘电阻很高。绝缘耐压能满足低压运行要求。有些高耐压可以超过1kV，有些甚至可以超过10kV。发光和光敏器件的光谱匹配理想，响应速度快，传输效率高。易于与逻辑电路连接。

光信号是单向传输的，输出信号对输入端没有反馈，这可以有效地阻断电路或系统之间的电连接，但不会切断它们之间的信号传输。抗共模干扰能力强，能很好地抑制干扰和消除噪声，工作稳定可靠。光信号不受电磁干扰，因为光耦器件的输入阻抗小于一般干扰源的阻抗，所以光耦器件输入端的分压器的干扰电压也很小，它能提供的电流也不大，使得半导体二极管很难发光。由于光耦器件外壳是密封的，因此不受外界光线的影响。此外，光耦器件具有大的隔离电阻和小的隔离电容，因此可以防止电路耦合产生的电磁干扰。

如何延长光耦器件的使用寿命，调整LED的占空比，以保持较低的平均电流，减少光耦器件的有效工作时间，降低LED二极管的工作电流和功耗，防止LED承受峰值瞬态电流。特别在使用电偶时千万要注意确认器件使用寿命，光耦的输入LED光输出会随着时间的推移而减弱。必须确认特性满足要求，同时必须考虑器件在使用寿命目标期间的退化趋势。光耦的老化变化可以根据输入电流(IF)和环境温度来计算。

光耦电路设计的主要考虑因素之一是预期寿命，它取决于产品本身以及其中所包含的单个元件的寿命。在考虑元件时，有些元件可能会完全失效或随着时间的推移性能下降。对于光耦合器而言，CTR 性能会随着时间的推移而降低，具体情况取决于工作条件。光耦的寿命可能会超过几十年，因此需要使用更严苛的条件来加速压力测试。对于可靠性测试而言，缩短压力测试的时间并预测正常使用条件下的最终寿命是非常有意义的。在更高的温度和电流的条件下测试光耦时，器件老化的过程比在正常工作条件下要快得多。CTR 的老化速度取决于工作时的正向电流 IF 和工作时的环境温度TA。需要注意的是，可以通过降低 LED 的工作温度并降低驱动正向电流来减缓 CTR 老化。

线性光耦合器的选取原则。在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数，选取原则如下：1.光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%。2.常见的ATX电源里面的光电耦合器(以下简称“光耦”)，通常为4个引脚，为双列直插型，如何测量判断其好与坏，如下：如果肉眼能看到光耦已爆开、裂开或者有烧焦的痕迹，哪样肯定不能使用了，已损坏。3.选择质量好、价格贵的产品。选择光电耦合器时，应该优先考虑选择知名厂家的产品，这样可以保证产品的质量，产品质量是光电耦合器非常重要的选择因素，正常情况下，质量越好的产品价格越贵。4.线性光耦合器的选取原则。在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数，选取原则如下：①光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%。

审核编辑：汤梓红