光电耦合器（Optocoupler），又称光隔离器，是电子电路中广泛使用的一种器件，主要用于实现信号的传输与电气隔离。

光电耦合器的工作原理

光电耦合器一般由发光二极管（LED）和光电晶体管（或光电二极管、光敏晶闸管等）组成。输入端电路通过LED发射光信号，光信号通过一个绝缘介质（通常是空气或透明塑料）传输到输出端的光电器件。输出端探测光信号后转换为电信号，从而实现信号传输，同时保证输入输出电路之间无直接的电气连接。

光电耦合器在信号传输中的作用

实现信号的传递

光电耦合器能够将数字信号或模拟信号有效传输到另一电路部分，尤其适合在不同电压等级或不同系统之间传递信号，确保信号准确无误地传递。

避免信号干扰

由于信号通过光隔离，避免了地线回路引起的干扰和噪声，减少信号失真，提升信号质量和系统整体稳定性。

光电耦合器在隔离中的作用

电气隔离

光电耦合器能够实现高电压侧与低电压侧的电气隔离，防止高压电流传递导致低压电路损坏或危害操作人员安全。

保护设备和人员安全

在工业控制、通信、医疗设备等领域，光电耦合器能够有效防止高电压或瞬态电压冲击传入低压信号处理单元，保护设备稳定运行并确保使用者安全。

抑制共模干扰

由于输入输出电路完全隔离，光电耦合器有效抑制共模干扰，提高系统抗干扰能力，特别是在电磁环境复杂的工业现场非常关键。

应用领域举例

工业自动化控制

广泛用于PLC（可编程逻辑控制器）、变频器和传感器接口，以保证控制信号的可靠传输和设备电气安全。

电源管理

实现开关电源中高压与低压控制电路的隔离，防止高压对低压控制线路产生危害。

通信设备

保护通信线路免受雷击和浪涌电流影响，保证数据传输的稳定可靠。

医疗设备

隔离患者与外部电路，确保医疗使用安全，避免电击风险。

光电耦合器作为信号传输与电气隔离的关键器件，极大提升了电子系统的安全性、稳定性与抗干扰能力。它不仅保护了敏感电路和设备，还有效保障了操作人员的人身安全。