光耦合器与光隔离器：工作原理、应用及隔离电压解析

光耦合器与光隔离器概述

光耦合器（Optocoupler）又称光隔离器，是一种利用光信号实现电气隔离的电子元件。它通过发光二极管（LED）将输入电信号转换为光信号，再由光敏接收器（如光敏三极管或光敏电阻）将光信号还原为输出电信号，从而实现输入与输出之间的电气隔离。

核心功能：电气隔离

在工业控制、电源管理、通信设备等领域，高噪声或高压环境可能影响电路稳定性。光耦合器通过物理上的光传输方式，有效阻断电流回路，防止干扰信号串入敏感电路，保障系统安全。

关键参数：隔离电压

隔离电压是衡量光耦合器性能的重要指标，表示输入与输出之间能承受的最大交流或直流电压而不发生击穿。常见的隔离电压范围从500VAC到5000VAC甚至更高。例如，用于开关电源中的光耦通常要求隔离电压不低于3750VAC，以满足安全标准（如UL、IEC 60747-5-2）。

典型应用场景

1. 电源反馈控制：在开关电源中，光耦用于反馈控制信号，实现初级与次级电路间的隔离，确保输出电压稳定且符合安规要求。

2. 工业自动化接口：PLC（可编程逻辑控制器）与传感器/执行器之间常使用光耦进行信号隔离，避免地线环路干扰。

3. 医疗电子设备：为防止患者触电风险，医疗设备中广泛采用高隔离电压光耦，确保人身安全。