目录：
一、光耦特性与参数
二、光耦电流传输比（CTR）的理解
三、光耦测试之线性度
1、线性度较好光耦
2、TLP521-1的光耦导通的试验报告
1）要求 2）思路 3）电路 4）试验结果
四、光耦测试之频率
1、测试使用的电路
2、测试结果
五、常见的光藕输入输出形式
1、光耦的输入形式
1）交流输入光耦
2、光耦的输出形式
1）三极管输出型 2）逻辑高速与CNX三极管输出型 3）双向晶闸管过零触发输出型 4）施密特触发器与三极管输出型
六、光耦的隔离
1、模拟量隔离
七、可控硅驱动光耦
1、过零型
2、非过零型
附录
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一、光耦特性与参数
由于光耦电路简单，在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到，如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号，光耦因为输入输出的线形较差，并且随温度变化较大，限制了其在模拟信号隔离的应用。光耦分线性和非线性，属电流型器件，对电压性噪声能有效地抑制。
常用的4脚线性光耦有PC817A-D、PC111、TLP521等。常用的六脚线性光耦有：TLP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。常用的4N25、4N26、4N35、4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
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二、光耦电流传输比（CTR）的理解
PC817分为A、B、C、D四个档位说明，书面上称为电流传输比（CTR）不同。IF电流在1mA~7mA有良好的线性，常规取5mA。
PC816的反向耐压Vceo=70V，PC817只有35V，其他参数几乎相同。
电流传输比(current transfer ratio)：描述光耦控制特性的参数，即副边的输出电流（IO）与原边输入电流（IF）的百分比，传输比CTR = IO ÷ IF × 100%(资料上给的值一般指的是最大值)。
采用一只光敏三极管的光耦合器，CTR的范围大多为20%～300%(如4N35)，而PC817A则为80%～160%，台湾亿光(如EL817)可达50%～600%。这表明欲获得同样的输出电流，后者只需较小的输入电流。因此，CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。
例如：
CTR=100%=1，IF=5mA，则IC的最大值为5mA，实际中一般小于5mA。R12不能选的过小，应该保证3.3V/R12≤(3.3-VF)/R11的值。
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三、光耦测试之线性度
1、线性度较好光耦
HCNR200/201、TLP521-1等。
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2、TLP521-1的光耦导通的试验报告
1）要求
3.5V～24V 认为是高电平，0V～1.5V认为是低电平
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2）思路
0V～1.5V认为是低电平，利用串接一个二极管1N4001的压降0.7V+光耦的LED的压降，吃掉1.4V左右；
24V是最高电压，不能在最高电压的时候，光耦通过的电流太大；所以选用2K的电阻；光耦工作在大概10mA的电流，可以保证稳定可靠工作N年以上；
3.5V以上是高电平，为了尽快进入光敏三极管的饱和区，要把光耦的光敏三极管的上拉电阻加大；因此选用10K；同时要考虑到ctr最小为50％。
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3）电路
发光管端
实验室电源（0～24V）->2K->1N4001->TLP521-1(1)->TLP521-1(2)->gnd1
光敏三极管
实验室电源（DC5V）->10K->TLP521-1(4)->TLP521-1(3)->gnd2
万用表
直流电压挡20V
万用表+ -> TLP521-1(4)
万用表- -> TLP521-1(3)
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4）试验结果
| 输入电源(V) | 万用表电压(V) |
| 1.3 | 5 |
| 1.5 | 4.8 |
| 1.7 | 4.41 |
| 1.9 | 3.58 |
| 2.1 | 2.94 |
| 2.3 | 1.8 |
| 2.5 | 0.58 |
| 2.7 | 0.2 |
| 2.9 | 0.19 |
| 3.1 | 0.17 |
| 3.3 | 0.16 |
| 3.5 | 0.16 |
| 5 | 0.13 |
| 24 | 0.06 |
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四、光耦测试之频率
TLP521-1、PS2801-1、PS2805-1、TLP127、TLP181、HCPL0603、HCPL0600的测试。
1、测试使用的电路
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2、测试结果
| 光耦型号 | 通过频率 | 上升时间 t_PHL | 下降时间 t_PLH |
| TLP521-1 | 61.5KHz | 3us | 4us |
| PS2801-1 | 40KHz | 5us | 6us |
| PS2805-1 | 40KHz | 3us | 5us |
| TLP127 | 2KHz | 1us | 100us |
| TLP181 | 61.5KHz | 2us | 3us |
| HCPL0603 | 8MHz | 36ns | 6ns |
测试中发现TLP127的关闭时间很长，该光耦为达林顿管输出，其原因可能是由于达林顿管的输出电流能力较强，最大可达150mA，而我们测试电路的负载较小，输出端泻电流较慢，导致电平保持时间、关断时间等都很长。在4K波形中可以看到，电流尚未来得及完全释放下一个上升沿即已经开始，此时的信号输出已经无法正常使用。芯片手册上给出的参数亦是如此，在典型电路的测试中（详情请参阅厂家的数据手册）关断时间达到80us，因此在使用该类型光耦是要注意。HCPL0603为高速集成电路输出光耦，因此可使用频率相当高，测试中甚至可达到20MHz的极限频率。
高速集成电路光耦：6N136/137、HCPL0600/01/11、4503/4504。
FOD3180不仅具有最大200ns极低延迟的高速特性，还具有2.0A的电流输出能力。 文档记录值：
| Mode | Sym. | Test circuit | Test condition | Typ.* | Max. |
| 6N136 | tPHL | 1 | RL=1.9K | 200ns | 800ns |
| tPLH | 1 | RL=1.9K | 600ns | 800ns | |
| 6N137 | tPHL | 1 | RL=350Ω,Cl=15pF,IF=7.5mA | 60ns | 75ns |
| tPLH | 1 | RL=350Ω,Cl=15pF,IF=7.5mA | 60ns | 75ns | |
| HCPL4503 | tPHL | 1 | RL=1.9K | 200ns | 1000ns |
| tPLH | 1 | RL=1.9K | 600ns | 1000ns | |
| HCPL4504 | tPHL | 1 | Pulse: f = 20 kHz, Duty Cycle =10%, IF = 16 mA, VCC = 5.0 V, RL = 1.9 kΩ, CL = 15 pF, VTHHL = 1.5 V | 200ns | 300ns |
| tPLH | 1 | Pulse: f = 20 kHz, Duty Cycle =10%, IF = 16 mA, VCC = 5.0 V, RL = 1.9 kΩ, CL = 15 pF, VTHHL = 1.5 V | 500ns | 700ns | |
| FOD3180 | tPHL | IF = 10mA, Rg = 10, f = 250kHz, Duty Cycle = 50%, Cg = 10nF | 135ns | 200ns | |
| tPLH | IF = 10mA, Rg = 10, f = 250kHz, Duty Cycle = 50%, Cg = 10nF | 105ns | 200ns |
| TLP113 | tPHL | IF=016mA CL=15pF, RL=350 | 60ns | 120ns |
| tPLH | IF=016mA CL=15pF, RL=350 | 60ns | 120ns |
* All typicals at TA = 25°C. Test circuit 1：
6N137/HCPL-0600/01/11 DataSheet：
*JEDEC registered data for the 6N137. JEDEC注册数据为6N137。
**Ratings apply to all devices except otherwise noted in the Package column.
除非另有在封装列指出外，评估适用于所有器件。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 五、常见的光藕输入输出形式 1、光耦的输入形式 1）交流输入光耦
-------------------------------------------------------------- 2、光耦的输出形式 1）三极管输出型
-------------------------------- 2）逻辑高速与CNX三极管输出型
-------------------------------- 3）双向晶闸管过零触发输出型
-------------------------------- 4）施密特触发器与三极管输出型
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 六、光耦的隔离 1、模拟量隔离
HCNR200/201是一种高线性度模拟光电耦合器，它由一个AlGaAs制作成的高性能发光二极管和两个结构相同的光电二极管组成。发光二极管具有稳定的光输出，可用来监控。两个光电二极管可以同时接收发光二极管输出的信号。HCNR200/201采用先进的封装形式，保证了光耦的高线性度和稳定的增益特性。
HCNR201的LED、pd1及运放A1等组成隔离电路的输入部分，pd2及运放A2等组成隔离电路的输出部分。设隔离电路输入电压为vin，输出电压为vout，LED上电流为If，二极管PD1上产生的电流为Ipd1，二极管pd2上产生的电流为Ipd2。
隔离电路中pd1形成了负反馈，当有电压vin输入时，运放A1的输出使LED上有电流If流过，且输入电压的变化体现在电流If上，并驱动LED发光把电信号转变成光信号。LED发出的光被pd1探测到并产生光电流Ipd1。同时，输入电压vin也会产生电流流过R1。假定A1是理想运放，则没有电流流入A1的输入端，流过R1的电流将会流过pd1到地，因此，Ipd1=vin/R1。注意，Ipd1只取决于输入电压vin和R1的值，与LED的光输出特性无关。又因LED发出的光同时照射在两个光敏二极管上，且pd1和pd2完全相同的，理想情况下Ipd2应该等于Ipd1。定义一个系数k，有Ipd1=k*Ipd2，k约为1±5%(当芯片制作完成后随之确定)。运放A2和电阻R2把Ipd2转变成输出电压vout，有vout=Ipd2*R2，组合上面的3个方程得到输出电压和输入电压关系：vout/vin=k*R2/R1，因此，输出电压vout具有稳定性和线性，其增益可通过调整R2与R1的值来实现，通常取R1和R2的值相同。
隔离电路中电阻R1起限流作用。R3用于控制LED的发光强度，从而对控制通道增益起一定作用。电容C1、C2为反馈电容，用于提高电路的稳定性。运算放大器A1的作用是把电压信号转变成电流信号，运算放大器A2的作用是把光耦输出的电流信号转变为电压信号，并增强负载驱动能力。
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七、可控硅驱动光耦
1、过零型
应用于不需要移相调整的电路或当中。比如功能单一的开关功能，过零触发可以最大程度的消除干扰。施加驱动信号后的第一个过零点导通（驱动信号与过零点“与运算”的关系），比如：MOC3063
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2、非过零型
主要用于移相控制电路，如调光调速等改变导通角的驱动应用当中。施加信号后即导通（通常用于斩波、调功，会对电网产生干扰），比如：MOC3021
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附录： 1、参考：http://www.elecfans.com/yuanqijian/guangou/20120813284206.html 2、百度云盘搜索“光耦HCNR201内部原理及隔离电路”
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