常见光电耦合电路图大全（八款常见光电耦合电路设计原理图详解）

杨桂花 2018-03-26 188475

应用电子电路

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描述

　　光电耦合器亦称光电隔离器，简称光耦。光电耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

常用光糯合器内电路如图1所示。分为四引脚和六引脚两种。

1）四引脚的光糊合器的输入端为个发光极管，般由砷化嫁发光一极、磷化馈或磷砷闸化嫁等发光二极担任，①脚为正极，②脚为负极。输出端为光敏晶体管，③脚为光敏晶体管的发射极，④脚为光敏晶体管的集电极。

2）六引脚的光稠合器的输人端①脚仍为发光二极管的正极，②脚仍为发光二极管的负极。输出端的③脚为空脚，④脚为光敏晶体管的集电极，⑤脚为光敏晶体管的发射极，⑥脚为光敏晶体管的基极。

图1所示光藕合器的内部电内部电路图

光电耦合器

常见光电耦合电路图（一）

利用光耦合器设计的可逆计数显示电路，该电路图的电路系统如下图图1所示。

光电耦合器

在图1所展示的这种光耦合器可逆计数显示电路中，其系统主要利用光耦器件作为光传感器进行制作，完成后可对不同运行方向的物件进行自动加减计数，适用于自动流水生产物件进行计数统计。

该电路系统的工作原理可以总结为：在这一可逆计数显示电路中，所选择的光耦器件为反射式光耦器件，红外发光二极管和光敏三极管里35°夹角封装为一体，其交点在距光耦合器5mm处。当该电路接通并进行工作时，红外发光二极管发出的红外光若被前方的物件遮挡，则红外光反射回来并被光敏三极管所接收使光敏三极管导通。若光耦器件前方没有物件，则光敏三极管处于截止状态。

常见光电耦合电路图（二）

利用光电耦合器组成的高压稳压电路系统，这一高压稳压电路系统设计如下图图2所示。

光电耦合器

图2 光电耦合器组成的高压稳压电路

在图2所展示的基于光耦合器的高压稳压电路系统中，通常驱动管需要采用耐压较高的晶体管（图中驱动管型号为9013）。这一电路系统的工作原理可以总结为：当稳压电路内的输出电压增大时，VT55的偏压增加，B5中发光二极管的正向电流增大，使光敏管极间电压减小，调整管be结偏压降低而内阻增大，使输出电压降低。反之，使输出电压升高，从而保持输出电压的稳定。

常见光电耦合电路图（三）

一款利用光电耦合器设计的光电效应电路图，如下图所示。

光电耦合器

常见光电耦合电路图（四）

光耦组成的开关电路

光电耦合器

图1电路中，当输入信号ui为低电平时，晶体管V1处于截止状态，光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零，输出端Q11、Q12间的电阻很大，相当于开关“断开”；当ui为高电平时，v1导通，B1中发光二极管发光，Q11、Q12间的电阻变小，相当于开关“接通”．该电路因Ui为低电平时，开关不通，故为高电平导通状态．

同理，图2电路中，因无信号（Ui为低电平）时，开关导通，故为低电平导通状态．

光电耦合器

常见光电耦合电路图（五）

光耦组成隔离耦合电路

光电耦合器

电路如图4所示．这是一个典型的交流耦合放大电路．适当选取发光回路限流电阻Rl，使B4的电流传输比为一常数，即可保证该电路的线性放大作用。

常见光电耦合电路图（六）

光耦组成高压稳压电路

光电耦合器

电略如图5所示．驱动管需采用耐压较高的晶体管（图中驱动管为3DG27）。当输出电压增大时，V55的偏压增加，B5中发光二极管的正向电流增大，使光敏管极间电压减小，调整管be结偏压降低而内阻增大，使输出电压降低，而保持输出电压的稳定．

常见光电耦合电路图（七）

光耦组成的门厅照明灯自动控制电路

光电耦合器

电路如图6所示。A是四组模拟电子开关（S1~S4）：S1，S2，S3并联（可增加驱动功率及抗干扰能力）用于延时电路，当其接通电源后经R4，B6驱动双向可控硅VT，VT直接控制门厅照明灯H；S4与外接光敏电阻Rl等构成环境光线检测电路。当门关闭时，安装在门框上的常闭型干簧管KD受到门上磁铁作用，其触点断开，S1，S2，S3处于数据开状态。晚间主人回家打开门，磁铁远离KD，KD触点闭合。此时9V电源整流后经R1向C1充电，C1两端电压很快上升到9V，整流电压经S1，S2，S3和R4使B6内发光管发光从而触发双向可控硅导通，VT亦导通，H点亮，实现自动照明控制作用。房门关闭后，磁铁控制KD，触点断开，9V电源停止对C1充电，电路进入延时状态。C1开始对R3放电，经一段时间延迟后，C1两端电压逐渐下降到S1，S2，S3的开启电压（1.5v）以下，S1，S2，S3恢复断开状态，导致B6截止，VT亦截止，H熄来，实现延时关灯功能。

常见光电耦合电路图（八）

对于开关电路，往往要求控制电路和开关电路之间要有很好的电隔离，这对于一般的电子开关来说是很难做到的，但采用光电耦合器就很轻易实现了。图1中（a）所示电路就是用光电耦合器组成的简单开关电路。

在图中，当无脉冲信号输进时，三极管BG处于截止状态，发光二极管无电流流过不发光，则a、b两端电阻非常大，相当于开关“断开”。当输进端加有脉冲信号时，BG导通，发光二极管发光，则a、b两端电阻变得很小，相当于开关“接通”。故称无信号时开关不通，为常开状态。

图1中（b）所示电路则为“带闭”状态，由于无信号输进时，虽BG截止，但发光二极管有电流通过而发光，使a、b两端处于导通状态，相当于开关“接通”。当有信号输进时，BG导通，由于BG的集电结压降在0．3V以下，远小于发光二极管的正向导通电压，所以发光二极管无电流流过不发光，则a、b两端电阻极大，相当于开关“断开”，故称“常闭”式。

光电耦合器

可见，开关a、b端在电路中不受电位高低的限制，但在使用中应满足a端电位为正，b端为负，并使U&ab＞3V为好，同时还应留意Uab应小于光电三极管的BVceo。

依据图1的原理，光电耦合器可以组成如图2中（a）、（b）等多种形式。

光电耦合器

图中（a）为单刀双掷开关电路，其中外接二极管D的作用，是保证输进正脉冲信号时“od”组接通，“ob”组关断。图中（b）为双刀双掷开关电路，无输进信号时，BG截止，“ob”与“od”组断开，“oa”与“oc”组接通；BG导通（即有信号输进时），“ob”与“od”组接通，而“oa”与“oc”组断开。它们适于自动控制和远控设备中使用。

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