光耦的作用及工作原理
光耦，全称为光电耦合器，是一种利用光信号作为媒介来实现电信号传输的半导体器件。它的核心作用在于实现输入与输出电路之间的电气隔离。在电子电路中，光耦扮演着至关重要的角色：它能将高压或强干扰的电路与低压、敏感的电路（如微处理器）安全地隔离开来，从而有效防止噪声干扰、地线环路引起的故障，并保护低压侧设备免受高压侧浪涌或故障的损害。此外，光耦也常用于信号电平转换、开关控制以及长距离信号传输中，确保信号传递的纯净与安全。
光耦的工作原理
光耦的基本结构通常包含一个发光器件（如红外发光二极管）和一个光敏接收器件（如光电晶体管、光电二极管或光敏可控硅），它们被封装在一个不透明的绝缘外壳内。其工作原理可以分为两个步骤：首先，当输入侧有电流流过内部的发光二极管时，二极管会发出不可见的红外光，其发光强度与输入电流成正比。接着，这些光线照射到输出侧的光敏接收器件上，接收器件会根据接收到的光强产生相应的光电流或改变其导通状态，从而在输出端复现或转换输入端的电信号。整个过程“以光为桥”，实现了输入与输出之间无电气连接的信号传递。
正是由于这种“电-光-电”的转换机制，光耦的输入与输出之间具有极高的电气隔离电压（通常可达数千伏），且信号单向传输，响应速度快。这使得它在开关电源、工业控制、通信设备和仪器仪表等领域得到了广泛应用，是现代电子系统设计中保障安全与抗干扰的关键元件之一。
