光耦合器参数和应用

    评估光耦合器时使用的主要因素是什么？

    虽然有许多重要因素，但也有几个值得注意的因素：隔离度、电流传输比（CTR）、线性度（用于模拟用途）和速度。

    光耦可以提供多大的隔离度？

    它因设备而异，但典型的隔离度大于1000V，且大于2000V可用。隔离是物理输入/输出分离（尤其是爬电和间隙尺寸）和所用材料的功能，主要由行业和监管标准（如IEC60601-01或UL1577）定义。虽然许多应用程序只需要适度的隔离，但在几十伏的范围内，还有许多应用程序确实需要数十万伏的电压。

    光耦合器可以通过认证，从而允许其用于安全关键设计，例如分离高压和低压电路功能；如果使用经批准的设备，则不需要进行许多（但不是全部）最终产品测试和最终批准文件。

    什么是当前转移比率的问题，为什么它重要？

    简单地说，CTR表示光耦的效率。如果CTR较低，输入侧将需要更多的电流驱动到LED，以便在光电晶体管处为输出负载产生足够的电流。随着LED的老化，更高的CTR也提供了一些输入/输出余量。CTR的范围从大约50%到高达400%，图1（记住，光耦是一个有源器件，由于光电晶体管的β系数而有增益。还要注意，CTR不是常数，而是输入LED电流的函数。

    光耦线性如何？

    由于光电晶体管是一种晶体管，如果它适当地偏置并在其线性范围内工作，它可以支持线性输入/输出传递函数，除非它处于截止或饱和区域。设计用于固态继电器应用的光耦是设计和偏置的，以便是非线性的，但是用光耦实现良好的线性并不困难；因此，它们作为隔离电压规则（电源）中的反馈元件是可行的。

    光隔离器的速度/带宽和响应时间是多少？

    许多应用大多是在低带宽和低速度，例如分离接地或测量电池之间的电压，所以速度不是问题。然而，根据具体情况，隔离数字数据链路信号可能需要更高的速度；因为速度范围从慢（I2C、SPi、RS-232/423）、中等（CAN总线）、更快（USB3.0）甚至以太网（数十Mbps）。

    基本的光耦合器的带宽通常超过10兆赫，而那些为速度而设计的光耦可以支持50、100、甚至200兆每秒的数据速率。在时域中，施加电流脉冲和看到输出之间的响应时间约为微秒级，但这取决于设备、负载电阻、温度和其他因素。

    光耦有哪些代表性的应用连接以及它们提供的隔离？

    在众多的应用程序中，有些是为了方便，有些是强制性的：消除由于接地电位差而产生的共模电压，图2：