光耦合器的工作原理是什么？在电路中主要起什么作用？

光电耦合器(optical coupler，英文缩写为OC)亦称光电隔离器，简称光耦。光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、光的接收和信号放大。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。随着光电耦合器的使用时间增加和传输比即增益的下降，为了防止控制失灵，给Q2提供充足的驱动电流裕量是很有必要的。

光电耦合器原理是在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电-光-电的转换。具体来讲，光电耦合器原理就是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。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。

输入和输出端之间绝缘，其绝缘电阻一般都大于10000MΩ，耐压一般可超过1kV，有的甚至可以达到10kV以上;

由于光接收器只能接受光源的信息，反之不能，所以信号从光源单向传输到光接收器时不会出现反馈现象，其输出信号也不会影响输入端;

由于发光器件(砷化镓红外二极管)是阻抗电流驱动性器件，而噪音是一种高内阻微电流电压信号。因此光电耦合器件的共模抑制比很大，所以，光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音。

光耦合器的作用

1、保护高敏感电路免受高压电路

如果你需要使用带有微控制器的命令来驱动高压电机，那么光耦合器将为开关系统提供电机和微控制器输出之间的完全电气隔离连接。

2、防止高压尖峰

光耦合器还用作具有比保险丝更先进的功能的保险丝。在电路中，光耦合器用于使用数字信号或使用非常低的电压来切换系统，但如果出现电压尖峰或出现浪涌电流，则整个输出电路将不受影响，因为光耦合器仅损坏并停止将当前传递到下一部分。

3、使用光耦合器检测交流电源的过零

由于响应时间非常快(纳秒级)，光耦合器的开关非常快，它被广泛用于通过整流器检测交流电源的过零，并且通过使用这个数字信号可以找到我们需要的波形变化。

4、用于消除信号中的电噪声

直流电路中使用的光耦合器很少，交流相关操作中使用的光耦合器也很少。由于光耦不允许两侧直接电连接，所以光耦的主要应用是隔离两个电路。

从切换其他应用程序，就像可以使用晶体管来切换应用程序一样，可以使用光耦合器。它可用于各种与微控制器相关的操作，其中需要来自高压电路的数字脉冲或模拟信息，光耦合器可用于在这两者之间实现出色的隔离。