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光耦合器与光隔离器：原理、应用及隔离电压详解
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光耦合器与光隔离器：原理、应用及隔离电压详解

光耦合器与光隔离器的核心原理

光耦合器（Optocoupler）又称光隔离器，是一种通过光信号实现输入与输出之间电气隔离的电子元件。其核心工作原理是利用发光二极管（LED）将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）将光信号还原为电信号，从而实现信号的单向传输和电气隔离。

关键特性：高隔离电压

光耦合器最重要的性能指标之一是隔离电压（Isolation Voltage），通常以伏特（Vrms）表示。常见的光耦合器隔离电压范围从1,000V到5,000V，部分工业级产品甚至可达10,000V。高隔离电压确保在高压环境下仍能安全运行，防止高压侧对低压控制电路造成干扰或损坏。

应用场景分析

  • 电源管理电路：在开关电源（SMPS）中，光耦用于反馈回路，实现初级与次级之间的电气隔离，保障用户安全。
  • 工业自动化：PLC输入/输出模块常使用光耦隔离，避免现场强电磁干扰影响控制系统。
  • 医疗设备：由于人体接触风险高，医疗电子设备必须采用高隔离电压光耦，确保患者安全。
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