光耦技術(shù)參數(shù)外圍電路選型

光耦的技術(shù)參數(shù)主要有發(fā)光二極管正向壓降VF、正向電流IF、電流傳輸比CTR、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻、集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓V（BR）CEO、集電極-發(fā)射極飽和壓降VCE（sat）。此外，在傳輸數(shù)字信號時還需考慮上升時間、下降時間、延遲時間和存儲時間等參數(shù)

CTR：發(fā)光管的電流和光敏三極管的電流比的最小值

CTR表示電流傳輸比，當(dāng)輸出電壓保持恒定時，它等于直流輸出電流IC與直流輸入電流IF的百分比。光耦的CTR的范圍大多為20%～300%甚至有的可達(dá)600%。CTR大表明光耦越省電，但更容易誤觸發(fā)；CTR小表明輸入不易誤觸發(fā)，但是功耗大。

隔離電壓：發(fā)光管和光敏三極管的隔離電壓的最小值

工作在開關(guān)狀態(tài)的光耦副邊三極管飽和導(dǎo)通，管壓降<0.4V，Vout約等于Vcc（Vcc-0.4V
左右），Vout 大小只受Vcc大小影響。此時IcCTR，此工作狀態(tài)用于傳遞邏輯開關(guān)信號。
工作在線性狀態(tài)的光耦，Ic=IfCTR，副邊三極管壓降的大小等于Vcc-IcRL，Vout= IcRL
=(Vin-1.6V)/Ri * CTR*RL，Vout 大小直接與Vin 成比例，一般用于反饋環(huán)路里面 (1.6V 是
粗略估計，實際要按器件資料，后續(xù)1.6V同) 。

對于光耦開關(guān)和線性狀態(tài)可以類比為普通三極管的飽和放大兩個狀態(tài)。

對于工作在開關(guān)狀態(tài)的光耦要保證光耦導(dǎo)通時CTR 有一定余量

假設(shè) Ri = 1k,R = 1k,光耦CTR= 50%，光耦導(dǎo)通
時假設(shè)二極管壓降為1.6V，副邊三極管飽和導(dǎo)通壓降Vce=0.4V。輸入信號Vi 是5V的方波，輸出Vcc 是3.3V。Vout 是多少？
If = (Vi-1.6V)/Ri = 3.4mA
副邊的電流限制：Ic’ ≤ CTRIf = 1.7mA
假設(shè)副邊要飽和導(dǎo)通，那么需要Ic’ = (3.3V – 0.4V)/1k = 2.9mA，大于電流通道限制，所以導(dǎo)通時，Ic會被光耦限制到1.7mA， Vout = Ro1.7mA = 1.7V

所以副邊得到的是1.7V 的方波。
為什么得不到3.3V 的方波，可以理解為光耦電路的電流驅(qū)動能力小，只能驅(qū)動1.7mA 的電流，所以光耦會增大副邊三極管的導(dǎo)通壓降來限制副邊的電流到1.7mA。
解決措施：增大If；增大CTR；減小Ic。對應(yīng)措施為：減小Ri 阻值；更換大CTR 光耦；增大Rl 阻值。
假設(shè)增大Ri 到200歐姆，其他一切條件都不變，重新計算：

If = (Vi – 1.6V)/Ri = 17mA；副邊電流限制Ic’ ≤ CTR*If = 8.5mA，遠(yuǎn)大于副邊飽和導(dǎo)通需要的電流(2.9mA)，

所以實際Ic = 2.9mA。
所以，更改Ri 后，Vout 輸出3.3V 的方波。
開關(guān)狀態(tài)的光耦，實際計算時，一般將電路能正常工作需要的最大Ic 與原邊能提供的最小If 之間 Ic/If 的比值與光耦的CTR 參數(shù)做比較，如果Ic/If ≤CTR，說明光耦能可靠導(dǎo)通。一般會預(yù)留一點余量（建議小于CTR 的90%）。

作在線性狀態(tài)的光耦

Ic=IfCTR，副邊三極管壓降的大小等于Vcc-IcRL，

Vout= IcRL=(Vin-1.6V)/Ri * CTRRL，Vout 大小直接與Vin 成比例，一般用于反饋環(huán)路里面 (1.6V 是粗略估計，實際要按器件資料，后續(xù)1.6V同) 。

審核編輯 黃宇