前言

光耦做为一个隔离器件早已获得广泛运用，无所不在。一般大伙儿在第一次触碰到光耦时通常觉得找不到方向，不知道设计方案对错，伴随着碰到愈来愈多的难题，才会渐渐地有一定的感受。

文中就三个层面对光耦做讨论：光耦原理；光耦的 CTR 定义；光耦的廷时。本讨论也是有了解上的局限，但期待能协助到第一次应用光耦的朋友。

了解光耦

光耦是隔离传送器件，原边给出信号，副边回路便会輸出历经隔离的信号。针对光耦的隔离非常容易了解，这里不做讨论。

以一个简易的图（图.1）表明光耦的工作中：原边键入信号 Vin，释放到原边的发光二极管和 Ri 上造成光耦的键入电流量 If，If 驱动器发光二极管，促使副边的光敏三极管通断，回路VCC、RL 造成 Ic,Ic 历经 R L 造成 Vout，做到传送信号的目地。原边副边立即的驱动器关系是CTR（电流量传送比），要考虑 Ic≤If*CTR。

光耦一般会有两个主要用途：线形光耦和逻辑性光耦，假如了解？

工作中在电源开关情况的光耦副边三极管饱和状态通断，管压力降<0.4V，Vout 等于 Vcc（Vcc-0.4V上下），Vout 尺寸只受 Vcc 尺寸危害。这时 Ic<If*CTR，此运行状态用以传送逻辑性电源开关信号。

工作中在线形情况的光耦，Ic=If*CTR，副边三极管压力降的尺寸相当于 Vcc-Ic*R L ，Vout= Ic*R L=(Vin-1.6V)/Ri * CTR*R L ，Vout 尺寸立即与 Vin 成占比，一般用以意见反馈环路里边 (1.6V 是粗略地估算，具体要按器件材料，事后 1.6V 同) 。

针对光耦电源开关和线形情况能够对比为一般三极管的饱和状态变大2个情况。

因此 根据剖析具体的电源电路，去除隔离要素，用剖析三极管的方式 来剖析光耦是一个很合理的方式 。此方式 针对事后剖析光耦的 CTR 主要参数，也有延迟时间主要参数都有利于了解。

光耦CTR

概述：1)针对工作中在线形情况的光耦要依据具体情况剖析；2)针对工作中在电源开关情况的光耦要确保光耦通断时 CTR 有一定容量；3)CTR 受好几个要素危害。

2.1 光耦可否靠谱通断具体测算

举例说明剖析，比如图.1 中的光耦电源电路，假定 Ri = 1k,Ro = 1k,光耦 CTR= 50%，光耦通断时假定二极管压降为 1.6V，副边三极管饱和状态通断压力降 Vce=0.4V。键入信号 Vi 是 9V 的波形，輸出 Vcc 是 3.3V。Vout 能获得 3.3V 的波形吗？

大家来算下：If = (Vi-1.6V)/Ri = 3.2mA

副边的电流量限定：Ic’≤ CTR*If = 1.4mA

假定副边要饱和状态通断，那麼必须 Ic’= (3.3V – 0.4V)/1k = 2.8mA，超过电流量安全通道限定，因此 通断时，Ic 会被光耦限定到 1.4mA， Vout = Ro*1.4mA = 1.7V

因此 副边获得的是 1.7V 的波形。

为何无法得到 3.3V 的波形，能够了解为图.1 光耦电源电路的电流量驱动器工作能力小，只有驱动器1.4mA 的电流量，因此 光耦会扩大副边三极管的通断压力降来限定副边的电流量到 1.4mA。

处理对策：扩大 If；扩大 CTR；减少 Ic。相匹配对策为：减少 Ri 电阻值；拆换大 CTR 光耦；扩大 Ro 电阻值。

将所述主要参数稍稍提升，假定扩大 Ri 到 200 欧母，别的一切标准都不会改变，Vout 能获得 3.3V的波形吗？

再次测算：If = (Vi – 1.6V)/Ri = 17mA；副边电流量限定 Ic’≤ CTR*If = 8.5mA，远

超过副边饱和状态通断必须的电流量(2.8mA)，因此 具体 Ic = 2.8mA。

因此 ，变更 Ri 后，Vout 輸出 3.3V 的波形。

电源开关情况的光耦，具体测算时， 电子元器件采购网 一般将电源电路能一切正常工作中必须的较大 Ic 与原边能出示的最少 If 中间 Ic/If 的比率与光耦的 CTR 主要参数做比较，假如 Ic/If ≤CTR，表明光耦能靠谱通断。一般会预埋一点容量（提议低于 CTR 的 90%）。

工作中在线形情况令当别论。

CTR受哪些方面危害

上一节说到设计方案时要确保一定 CTR 容量。便是由于 CTR 的尺寸受诸多要素危害，这种要素当中具有造成 CTR 只离散变量的要素（不一样光耦），又有与 CTR 有一致性的主要参数（壳温/If）。

1)光耦自身：以 8701 为例子，CTR 在 Ta=25℃/If=16mA 时，范畴是(15%~35%)

表明 8701 这一型号规格的光耦，无论什么时候/何处，一切批号里的一个试品，要是在 Ta=25℃/If=16mA 这一标准下，CTR 是一个明确的值，都能明确在 15%~35%之内。 测算通断时，要以低限开展测算，而且确保多量。测算关闭时要之上限。

2)壳温危害：

Ta=25℃标准下的 CTR 低限明确了，但通常商品里边温度范围较为大，例如光耦会工作中在（-5~75℃）下，此类状况下 CTR 如何明确？還是看 8701 的指南：有 Ta-CTR 关系图：

从图上看得出，以 25 度的为标准，在别的标准不会改变的状况下，-5 度下的 CTR 是 25 度下的 0.9 倍上下，75 度下最少与 25 度下的 CTR 差不多。

因此 在 16mA/(-5~75℃)标准下，8701 的 CTR 极小值是 15%*0.9 = 13.5%

3) 受 If 危害。

假定假如具体的 If 是 3.2mA，那麼如何确定 CTR 在 If=3.2mA / Ta=(-5~75℃)标准下的最少 CTR 值。

查询 8701 的 If-CTR 曲线图。图上得出了三条曲线图，意味着提取了三个试品做检测获得的If-CTR 曲线图，具体只必须一个试品的曲线图就可以。

注：此图非常容易了解为低限/典型性/限制三个曲线图，其实不是。绝大多数数据图表曲线图仅仅一个相对性关系图，不可以图上读取肯定的变量值。

测算：采用最上边一条试品曲线图，由图上查出来，If=16mA 时 CTR 大约 28%，在 If=3.2mA时 CTR 大约在 46%。3.2mA 是 16mA 时的 46%/28% = 1.64 倍；

因此 ，在 If=3.2mA / (-5~75℃)，CTR 低限为 13.5% * 1.64 = 22.2%

之上全部剖析全是根据 8701 的，别的光耦的特点曲线图必须查使用手册，统计分析方法一样。

光耦廷时

所述 CTR 危害到信号能否传过去的难题，类似直流电特点。下边关键剖析光耦的廷时特点，即光耦能传送多快信号。

涉 及到 2个参 数： 光耦通断廷时 t plh 和 光耦关闭 廷时 t phl ，以 8701 为例子 ：在If=16mA/Ic=1mA 情况下，关闭廷时较大 0.8uS，通断廷时较大 1.2uS。因此 用 8701 传送 500k之上的电源开关信号就必须不可以考虑。

下面的图是一个评测的廷时波型（ch4 原边（红），ch2 副边（绿））

针对 t p 主要参数的设计方案更应当考虑到容量，由于 t p 主要参数也受别的要素危害较多。

1) 受溫度危害

8701 的 Ta-If 特点曲线图：溫度上升，电源开关廷时都是扩大。

2) 受原边 If 尺寸危害

8701 的 tp-If 特点曲线图：If 扩大，关闭廷时减少，启用延时增大

3) 受副边 Ic 尺寸危害

8701 的 tp-R L 特点曲线图：R L 减少，通断延时增大显著

对于实际电源电路的特性，测算较大 廷时时也是选用与 CTR 一样的方式 ，根据器件材料给出特殊自然环境下的精确范畴，随后逐一根据三个曲线图明确实际电源电路下的光耦较大 廷时。

注

同一个型号规格的光耦 CTR/廷时特点是一致的，不一样光耦的廷时特点各有不同，因此 必须依据常用光耦的使用手册来明确。

• 光耦
• 参数
• 详解