Photocoupler
光耦合器與光隔離器
Photocoupler 光耦合器，又稱 Opto-isolator 光隔離器，是利用光線作為媒介傳輸電訊號的電子元件。 它能將輸入與輸出電路完全電氣隔離，協助保護敏感元件免受高電壓突波、接地迴路與雜訊干擾影響， 適用於電源供應器、馬達驅動、工業自動化、醫療設備與高速數位通訊等應用。
以光訊號實現電氣隔離與安全控制的光耦合器
電氣隔離
輸入與輸出之間以光作為訊號媒介，無直接電氣接觸，可隔離高壓、雜訊與接地迴路。
保護敏感電路
可保護微控制器、邏輯 IC、控制板與量測電路，降低高電壓突波造成損壞的風險。
抗雜訊能力
透過切斷電氣連結，可降低輸出端雜訊回灌至輸入端，提升訊號穩定性。
高速訊號傳輸
High-speed Optocouplers Data Rate typ 可達 1M ~ 50Mbps，適合高速數位通訊應用。
Photo Transistor 類型
支援 AC、DC 輸入形式，Vce 範圍為 5 ~ 30V，適合一般隔離開關與訊號傳輸。
Photo Darlington 類型
Vce 範圍為 30 ~ 350V，適合需要較高輸出增益或較高耐壓條件的隔離應用。
低壓控制高壓
可使用低電壓、小電流控制訊號安全控制高電壓或高功率電路。
應用範圍廣
廣泛應用於電源供應器、馬達驅動器、工業控制、醫療設備與資料傳輸隔離。
Photocoupler 類型與電氣規格
High-speed Optocouplers
高速型光耦合器適合數位訊號傳輸、通訊隔離與高速控制訊號應用，可在維持電氣隔離的同時傳輸高速資料。
Photo Transistor / Photo Darlington
Photo Transistor 適合一般隔離開關與訊號傳輸；Photo Darlington 則適合較高增益與較高 Vce 耐壓需求。
光耦合器的工作原理
光耦合器通常由一個 發光元件 與一個 感光元件 組成， 兩者封裝在同一個不導電的封殼內。常見結構是 LED 搭配 Phototransistor，輸入端 LED 接收到電訊號後會發光， 光線穿過內部絕緣間隙，照射到輸出端的感光元件上。
當接收端感光元件感應到光線後，便會導通並將訊號傳輸至輸出電路。 由於輸入與輸出之間唯一的連結是光線，兩端沒有直接電氣接觸，因此可有效隔絕高電壓、 接地迴路與雜訊干擾，提升系統安全性與可靠性。
Photocoupler 常見應用領域
電源供應器
用於電壓穩定回授迴路，同時維持一次側與二次側電氣隔離。
馬達驅動
隔離低電壓微控制器與高功率馬達驅動電路，提升控制安全性。
工業自動化
將控制器與高雜訊、高電壓的工業設備隔離，確保訊號穩定與設備可靠。
醫療設備
協助隔離高電壓電路與患者接觸端，提升醫療儀器安全性。
數位通訊
High-speed Optocouplers 可用於高速數位訊號、資料傳輸與介面隔離。
PLC 與控制板
適合 PLC I/O、工控板、感測器輸入與輸出訊號隔離。
逆變器與電源轉換
可應用於 Inverter、UPS、AC/DC、DC/DC 電源系統中的隔離回授與保護控制。
雜訊隔離
可隔離接地迴路與高頻雜訊，適合對訊號完整性要求高的系統。
Photocoupler 選型建議
先確認應用為一般訊號隔離、高速通訊隔離或高增益輸出需求，選擇 High-speed、Photo Transistor 或 Photo Darlington 類型。
若應用於數位通訊或高速控制訊號，需確認 Data Rate typ 是否符合 1M ~ 50Mbps 傳輸需求。
依輸入端訊號形式選擇 AC 或 DC Input Type，並確認 LED 驅動電流與控制電路相容。
依輸出電路電壓選擇合適 Vce，Photo Transistor 可評估 5 ~ 30V，Photo Darlington 可評估 30 ~ 350V。
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