本文主要是关于光耦的相关介绍，并着重对光耦的驱动电路进行了详尽的阐述。
光耦
光耦合器（opTIcalcoupler equipment，英文缩写为OCEP）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。
典型应用
用作固体继电器
采用光电耦合器作固体继电器具有体积小、耦合密切、驱动功率小、动作速度快、工作温度范围宽等优点。图3所示是一个光电耦合器用作固体继电器的实际电路图，它的左半部分电路可用于将输入的电信号Vi变成光电耦合器内发光二极管发光的光信号；而右半部分电路则通过光电耦合器内的光敏三极管再将光信号还原成电信号，所以这是一种非常好的电光与光电联合转换器件。光电耦合器的电流传输比为20%，耐压为150V，驱动电流在8～20mA之间。在实际使用中，由于它没有一般电磁继电器常见的实际接点，因此不存在接触不良和燃弧打火等现象，也不会因受外力或机械冲击而引起误动作。所以，它的性能比较可靠，工作十分稳定。
在电话保安装置中应用
为了防止电话线路被并机窃用或电话机被盗用通话，可以利用光电耦合器来设计一个简单实用的电话保安电路，由VD1～VD4组成极性转换电路。由于在将本保安器接入电话线路中时，不需要分清电话线路反馈电压的极性，因此，使用该保安器可以给安装带来很大的方便。
代替音频变压器
在线性电路中，两级放大器之间常用音频变压器作耦合。这种耦合的缺点是会在变压器铁芯片中损耗掉一部分功率，并可能造成某些失真。而如果选用光电耦合器来代替音频变压器就可以克服上述这些缺点。当输入信号Vi经三极管BG1、BG2前级放大之后，驱动光电耦合器左边的LED发光，并被右边的光敏管全部吸收并转换成电信号，此信号经后级电路BG3放大，并由该管的发射极通过电容器C3后输出一个不失真的放大信号V0。由于该电路将前后两级放大器之间完全隔离，因而杜绝了地环路可能引起的干扰。同时由于该电路还具有消噪功能，因此避免了信号的失真。整个电路的总增益可望达到20dB以上，带宽约120kHz。
在逻辑电路上的应用
光电耦合器可以构成各种逻辑电路，由于光电耦合器的抗干扰性能和隔离性能比晶体管好，因此，由它构成的逻辑电路更可靠。
作为固体开关应用
在开关电路中，往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离，对于一般的电子开关来说是很难做到的，但用光电耦合器却很容易实现。
在触发电路上的应用
将光电耦合器用于双稳态输出电路，由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路，可有效地解决输出与负载隔离地问题。
脉冲放大电路中的应用
光电耦合器应用于数字电路，可以将脉冲信号进行放大。
在线性电路上的应用
线性光电耦合器应用于线性电路中，具有较高地线性度以及优良地电隔离性能。
特殊场合的应用
光电耦合器还可应用于高压控制，取代变压器，代替触点继电器以及用于A/D电路等多种场合。
220v接光耦驱动继电器原理图
注：
1U1-1脚可接12V，也可接5V，1U1导通，1Q1导通，1Q1-3=0V，线圈两端电压为11.7V.
1U1-1脚不接或接地，1U1不通，1Q1截止，1Q1-3=11.9V，线圈两端电压为0V。
注：
“DYD_CPU_OUT”连接LPC2367，输出高低电平，高电平，1U4不通，1Q7不通，UCE=12V，1Q7-3=12V，线圈两端电压为0V。
DYD_CPU_OUT”为低电平，1U4导通，U43=1V，U3=11V，UCE=0V，1Q1-3=0V，线圈两端电压为11.7V。 以上两图是低电平使能。
这两种适用于CPU初始化时，GPIO口为高电平的情况，否则初始化会造成误动作。
“DYD_CPU_OUT”连接LPC2367，输出高低电平，低电平，1U4不通，1Q7不通，UCE=12V，1Q7-3=12V，线圈两端电压为0V。
“DYD_CPU_OUT”为高电平，1U4导通，U43=1V，U3=11V，UCE=0V，1Q1-3=0V，线圈两端电压为11.7V。 此图是高电平使能。继电器的常闭触点接负载。
第2和第3图中的1R16换成510欧，1R7换成1K，否则会有上电瞬间，高电平干扰。尤其是第3图，高电平使能。
光耦驱动电路应用
光耦在电路中的主要作用就是实现光电转换、实现隔离，避免输入、输出之间发生互相干扰的情况。在不同的开关电源设计过程中，光耦的作用也是有所不同，与TL431结合使用，是开关电源业界减少控制成本最好的方法。
一、光耦的基本参数
图 1中的光耦内部结构由基本的三部分组成：发光二级管、透光绝缘层、光电三极管。通过发光二极管发光，穿透绝缘层到光电转换三极管，实现电流的传输、隔离特性。
从图 1可以看出，光耦的主要参数有：
1、 电流传输比CTR：，发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值。
2、 绝缘耐压（透光绝缘层）：指光耦保护相关电路及自身免受高压导致的物理损坏能力。
3、 LED的驱动电流IF：采用高效率的LED和高增益的接收放大器，可以降低驱动电流的IF，同时较小的IF电流可以降低系统的功耗，并且降低LED的衰减，提供系统长期的可靠性。
4、 共模抑制比VCM：指在每微秒光耦能容许的最大共模电压上升、下降率。这个参数主要在工业电机应用中至关重要。例如电机的启动或者制动过程中都会带来极大的共模噪声。
二、光耦在开关电源中的应用
光耦的特点：具有信号单向传输性，从而实现输入端与输出端的电气隔离，即：输出信号对输入端无影响，具有抗干扰能力强、工作特性稳定、高可靠性、传输效率高等优点，通常被应用与开关电源控制回路中。
光耦在开关电源中的典型应用原理：从输出端采样，获取误差信号，然后把信号通过转换、隔离传输到输入端IC的PWM控制器，通过调节PWM占空比的大小，实现高精度稳压输出。
光耦与TL431的组合使用，构成最简单的开关电源控制回路（反馈回路），实现稳压输出，如图 2所示，Vs为输出电压Vo分压后的提供给TL431误差放大器反相端的采样型号，该采样信号Vs通过光耦二极管、TL431、电阻R1转换为电流信号IF，然后传输到光耦输出端，形成误差信号Vea，与PWM控制器的三角波Vt进行比较，得到矩形脉冲（具有一定占空比的PWM信号Vb），然后调节功率级器件的导通、截止时间，达到稳定输出的目的。
三、光耦与TL431构成的反馈环路
反馈环路的稳定性对开关电源来说是非常重要的，如果没有足够的相位余量和增益余量，电源的动态特性就会变差或直接导致输出振荡，使产品损坏或者缩短使用寿命。
在设计开关电源控制回路时，要充分考虑反馈环路的稳定性，使其具有负反馈特性：为了使产品能工作在最恶劣的情况时，仍保持稳定，理论至少需要45°的相位余量。
图 2红框的器件要素就构成一个具有2型补偿的反馈环路。TL431是开关电源次级反馈最常用的基准和误差放大器件，其供电方式不同对它的传递函数有很大的影响。在研发设计阶段，工程师一般都会借助环路测试仪器，调试环路的稳定性，缩短产品的开发周期，提高产品的稳定性、可靠性。
四、光耦的选择要点
光耦在开关电源中的应用主要是提供初级输入与次级输出间的电气隔离、与TL431组合的反馈控制环路，所以在电路设计时，必须遵循下列原则：
1、 根据产品输入、输出间的隔离耐压，选择符合国内、国际相关隔离击穿电压标准的光耦;
2、 电流传输比（CTR）的理想范围是50%～200%。这是因为当CTR过小时，光耦中的LED需要较大的工作电流，这会增大光耦的功耗;当CTR过大时，在电路启动或者负载突变时，有可能影响正常输出;
3、 优先选择线性光耦，因为CTR值在一定的范围内，具有较好的线性调整。
结语
关于光耦驱动电路的相关介绍就到这了，如有不足之处欢迎指正。