光耦長這樣，相信小伙伴們都見過，下圖是最為常用的型號PC817。

那光耦有啥用呢？怎么用呢？今天我們圍繞這兩點展開。主要針對實現邏輯功能！

一、有啥用？（如果覺得這些看的比較枯燥可以先跳過，學會怎么用再回頭看也是沒問題的）

（1）最為重要的就是“電氣隔離”，光耦通過光為媒介來傳輸電信號，轉換過程：電-光-電，實現隔離保護。

（2）信號傳輸，光耦主要分為線性光耦和非線性光耦。在一些高干擾和高電壓的環境下能保證信號傳輸的穩定性與可靠性。

（3）模數轉換，在一些比較特殊的應用中，可以利用光耦實現模擬信號到數字信號的轉變。

還有一些不常用的應用在這里就不一一列出來了，有興趣的同學可以自行度娘也是OK的，我們重點看“怎么用？”

二、怎么用？

我們先看圖，如下圖1：

                                              圖1

Vin為輸入信號，一般接MCU的GPIO口，由于這里的VCC1為3.3V，故MCU這邊的供電電源不能超過3.3V。

這里主要計算R1和R2的阻值。

首先R1，要計算R1必須得知道PC817左邊發光二極管的正向導通電流If和正向導通電壓Vf的值，可以在PC817中的手冊中找到，如下圖2,3所示：

圖2

圖3

圖2 中的If最大為50MA，一般在實際的應用中是不能讓電流達到50MA的，會對光耦的壽命造成很大的影響。其實光耦中的發光二極管和普通我們常用的發光二極管的導通電流是相差不大的，一般都是10MA~20MA即可滿足要求，甚至還有10MA以下的。那10MA到底行不行呢？我們再看下圖4：

圖4

從圖4中可以看出，即使If=5MA的情況下，CTR范圍是50~600%，那10MA呢？看圖5可知If=10MA時為130%左右，CTR是什么鬼？我們接著往下聊。

圖5

在算R1和R2之前我們要先引入一個非常重要的參數：電流傳輸比CTR

那什么是CTR呢？

三極管有電流放大倍數，那光耦就有電流傳輸比，直白的講就是左邊（發光二極管）的電流傳到右邊（受光器或光敏三極管）的電流比例，當然這個電流是直接通過光為媒介傳輸過去的。公式如下：

CTR = ( Ic / If ) x 100%

那由圖5可知If=10MA時CTR=130%。通過計算可得Ic=13MA。

由于VCC1為3.3V,If=10MA,Vf=1.2（取最小），故可以算出

R1=（3.3V-1.2V）/10MA=210Ω

知道了Ic=13MA，那如何保證右邊（受光器或者光敏三極管）處于飽和狀態呢？因為我們的目的是輸出邏輯信號，也就是開關量，所以我們只需要光敏三極管工作在飽和區與截止區就可以了。

那其實要讓光敏三極管進入飽和狀態的條件：

導通時：Uce≈0V。光敏三極管的CE極之間是有壓差的，這里我們取0.2V

圖6

結論：

R2=（5V-0.2V）/13MA=369Ω。取常用的阻值390Ω，R1同理取常用的阻值220Ω。

好了，就先寫到這吧，我們下一篇重點討論一下PCB中光耦如何布局走線的。