光电隔离是采用光电耦合器通过半导体发光二极管(LED)的光发射和光敏半导体（光电电阻、光电二极管、光电晶体管、光电晶闸管等）的光接收来实现信号的传递。光电耦合器的输入阻抗与一般干扰源的阻抗相比较小，因此分压在光电耦合器输入端的干扰电压较小，而且一般干扰源的内阻较大，它所能提供的电流并不大，因此不能使发光二极管发光。光电耦合器的外壳是密封的，它不受外部光的影响。光电耦合器的隔离电阻很大，隔离电容很小，能阻止电路性耦合产生的电磁干扰。只是光电耦合器的隔离阻抗随着频率的提高而降低，抗干扰效果也将降低。
光电耦合器件由输入端的发光器件和输出端的受光器件组成，输入与输出在电气上是完全隔离的。其体积小、使用简便，可视现场干扰情况的不同，组成各种不同的线路对共模和差模干扰进行抑制。采用光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来或者把内部输出信号与外部电路隔离开来的电路如图3-16 (a)、(b)所示。
目前，大多数光电耦合器件的隔离电压都在2.5kV以上，有些器件达到了8kV，既有高压大电流光电耦合器件，又有高速高频光电耦合器件（频率高达10MHz）。常用的器件有：4N25的隔离电压为5.3kV; 6N137的隔离电压为3kV，频率在10MHz以上。
光电耦合器用于输入、输出端隔离具有线路简单的优点，由于避免形成地环路，而输入与输出的接地点也可以任意选择。这种隔离不仅可以用在数字电路中，也可以用在线性（模拟）电路中。
光电耦合器用于消除噪声是从两个方面体现的：一方面是使输入端的噪声不传递给输出端，只是把有用信号传送到输出端；另一方面，由于输入端到输出端的信号传递是利用光来实现的，极间电容很小，绝缘电阻很大，因而输出端的信号与噪声也不会反馈到输入端。
使用光电耦合器时，应注意光电耦合器本身具有10～30pF的分布电容，所以频率不能太高；另外在触点输入时，应注意加RC滤波环节，抑制触点的抖动.另外，用于低电压时，其传输距离以100m以内为限，传输速率在10kbit/s以下为宜。
图3-16 光电耦合器电路
为保证模／数转换器能可靠运行，并获得精确的传输效果，可将模／数转换器与光电耦合器组合成电一光一电隔离装置。把模／数转换器放在靠近现场一侧。为了有效抑制干扰，采用双套光电耦合器，使得模／数转换器与变频器之间的信息交换均经过两次电一光一电的转换。如图3-17所示，一套光电耦合器放在模／数转换器一侧，另一套光电耦合器放在变频器一侧。系统中有3个不同的地端：一是变频器与I/O接口公用地，二是传输长线使用的“浮空地”，三是模／数转换器和被控对象公用的“现场地”。采用这种两次光电隔离的办法，把传输长线隔浮在变频器与被控对象之间，不仅有效地消除了公共地线，抑制了由其引进的干扰，而且也有利于解决长线驱动与阻抗匹配的问题，并能保证了整个控制系统的可靠运行。
图3-17 电-光-电隔离框图
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