一、电路中为什么要使用光耦器件？
1由于供电级别过于悬殊，一路为数百伏，另一路为仅为几伏；两种差异巨大的供电系统，无法将电源共用；为人体经常接触的部分，也不应该将危险高电压混入到一起。两者之间，既要完成信号传输，又必须进行电气隔离；
输，使得对电路的抗干扰处理成为一件比较麻烦的事情——从各个途径混入的噪声干扰，有可能反客为主，将有用信号“淹没”掉；器件输入侧受到强电压（场）冲击损坏时，因光耦的隔离作用，输出侧电路却能安全无恙。
以上四个方面的原因，促成了光耦器件的研制、开发和实际应用。光耦的基本作用，是将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离；能以光形式传输信号；有较好的抗干扰效果；输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。
二、光电耦合器件的一般属性：
电路等多种形式，对信号实施电-光-电的转换与传输。
强弱控制了发光二极管的发光强度，而输出侧接受光信号，据感光强度，输出电压或电流信号。
交、直流信号进行传输，输出侧有一定的电流输出能力，有的可直接拖动小型继电器。特殊型光耦器件能对毫伏，甚至微伏级交、直流信号进行线性传输。
1
两路无“共地”点的供电电源。下述一、二类光耦输入侧由信号电压提供了输入入侧与输出侧一样，是直接接有两种相隔离的供电电源的。
三、在变频器电路中，经常用到的光电耦合器件，有三种类型：电源电路的输出电压采样和误差电压放大电路，也应用于变频器控制端子的数字极管构成，主要用于对开关量信号的隔离与传输；光管采用了延迟效应低微的新型发光材料，输出侧为门电路和肖基特晶体管构变频器的故障检测电路和开关电源电路中也有应用；
不同。在电路中主要用于对mV
级微弱的模拟信号进行线性传输，在变频器电路下图为三类光耦器件的引脚、功能原理图：三种光耦合器电路图
第一类型的光电耦合器，输入端工作压降约为1.2V，输入最大电流50mA，典型应用值为10mA；输出最大电流1A左右，因而可直接驱动小型继电器，输出饱合压降小于0.4V。可用于几十kHz较低频率信号和直流信号的传输。对输/2
测量方法：反压降或电阻值均接近无穷大；电阻约为几十kΩ，反向电阻无穷大；3、4脚正、反向电阻无穷大；阻值，脱开1、2脚的表笔，3、4脚间电阻为无穷大。
接通时，3、4脚电阻为通路状态，输入电路开路时，3、4脚电阻值无穷大。
效器件（如输出侧电阻过大）。
可将器件从电路中拆下，离线测量，进一步判断器件的好坏。
采取措施，将输入侧电路变动一下，根据输出侧产生的相应的变化（或无变化），衡”，从而将故障原因暴露出来。光耦器件的输入、输出侧在电路中串有限流电法，配合输出侧的电压检测，判断光耦器件的好坏。部分电路中，甚至可用直接和检修工作的开展。
触电危险，建议维修过程中为机器提供隔离电源！
3
光电耦合器在线检测示意图上图中的（1）电路，为变频器控制端子电路的数字信号输入电路，当正转PC817的1、2脚之间的电压由0V变为1.2V，端子FWD与公共端子COM短接时，
间电压为0V，而3、4脚之间电压为5V。图（1）电路可以看出光耦器件的各脚电压值，故障或正常状态测量输入、输出脚电压即可得出判断。
上图（2）电路，测量1、2之间为0.7V（交流信号平均值），3、4脚之间为接PC817的1、2脚，测量4脚的电压由原3V上升为5V（或有明显上升），说明光耦器件是好的。若电压不变，说明光耦损坏。五、第二类光耦器件的测量与在线检测：
第二种类型的光电耦合器（6N137），输入端工作压降约为1.5V左右，但输入、输出最大电流仅为mA级，只起到对较高频率信号的传输作用，电路本身不具备电流驱动能力，可用于对MHz级信号进行有效的传输。同第一类光耦器件一样，对输入电压/电流有极性要求。当形成正向电流通路时，输出侧两引脚呈现通路状态，正向电流小于一定值或承受一定反向电压时，输出侧两引脚之间为开路状态。
此种类型光耦器件的构成电路，同第一类光耦器件构成的电路形式相类似，但电路传输的信号频率较高。其测量与检查方法也基本上是相似的。如果说第一类光耦为低速和普通光耦，那么第二类光耦合器，可称之为高速光耦，二者的区别，只是对信号响应速度的不同，在电路形式上则是相同的。
在线测量，1、可用短接或开路2、3输入脚，同时测量输出6、5脚的电压变化；2、减小或加大输入脚外接电阻，测量输出脚电压有无相应变化；3、从来判断器件是否正常；
4
六、第三类光耦器件——线性光耦：（1）二极管/三极管的简单电路，而是内含放大器，并有各自独立的供电回路；（2）输入侧信号输入端，不再呈现发光二极管的正、反向特性，或许我们常高，不再吸取信号源电流；能用作微弱电压信号的输入和放大；能对差分信号（3）输出侧电路，为差分信号输出模式，便于与后级放大器连接，将信号
A7840（HCPL-7840）功能方框图
A7840（HCPL-7840）的工作参数：输入侧、输出侧的供电典型值为5V，输入电阻480kΩ，最大输入电压320mV；差分信号输出方式。内部输入电路有放大作用，且为高阻抗输入，能不失真传输mV级交、直流信号，输出信号作为后级运算放大器差分输入信号。具有1000倍左右的电压放大倍数。典型应用，常与后级运算放大器配合，对微弱（交、直）电压信号进行放大和处理。2、3脚为信号输入脚，1、4脚为输入侧供电端；6、7脚为差分信号输出脚，8、5脚为输出侧供电端。
在线检测方法：可将内部电路看作是一只“整体的运算放大器”，2、3脚为同相、反相输入端，7、6脚为信号输出端。当短接2、3脚（使输入信号为零）时，6、7脚之间输出电压也为零。当2、3脚有mV级电压输入时，6、7脚之间
5
英威腾G9/P9小功率变频器的输出电流采样电路
部分小功率变频器机型，对输出电流的采样，省掉了电流互感器。在U、V输出电路中直接串接了mΩ级的电流采样电阻，将输出电流信号由采样电阻转化V的信号输入端，由U3、U4进行光电隔离和线性传输，再经U5（TL082）进行放U3输入侧的供电是由驱动电路供电（隔离电源）再经U1、U2（L7805稳压器）稳压成5V来提供的，此电源必须是与控制电路相隔离的。U4、U5的输出侧供电，则是由CPU主板供电的+5V电源提供的。A7840将输入百mV级电压信号放大输VU5出正电压信号，送后后级电流信号处理电路。分别被处理成一定幅度的模拟信号警，停机保护等。
此两路电流检测信号输出，在线路板上标注有IU、IV字样，是为检测点。
6
阿尔法ALPHA200018.5kW变频器直流回路电压检测电路阿尔法ALPHA200018.5kW变频器直流回路电压检测电路，电压采样信号直接取自直流回路的P、N端的530V直流电压，经电阻降压、分压网络，将分压所得mV级电压信号，加到小信号处理光电耦合器A7840（U14）的2、3输入脚上，经U14实施强、弱电隔离后，形成差分信号输入到LF353运算放大器的2、3脚，本级电路接成电压跟随器，输出信号由电位器中心头（线路板上厂家标注测试点VPN）输出至CPU主板与电源/驱动板的排线端子CNN1的8脚。在三相输入电压为380V时，8脚采样直流电压为3V。
A7840的输入侧供电，是由开关变压器的一个独立绕组的交流电压，经D41、C46等整流滤波，由集成稳压器78L05稳压成5V提供的；输出侧供电，则采用CPU主板供电电源+5V。
直流回路电压检测信号由排线端子CNN1、CNM的8脚进入CPU主板，一路经R174直接输入CPU的53脚，此路信号为模拟电压信号，其作用：1、供操作面板显示直流电压值，有的变频器机型经程序换算后显示输入交流电压值；2、有
7
型用于过、欠压保护的采样参考。入端，该路输出信号与过流（OL）、OC、OH等信号一起混合为一路“故障汇总信的控制。LF393的同相输入端可看作为“可编程基准电压端”，其基准电压的幅电压值，与输入电压检测信号相比较。变频器的不同工作过程，则保护动作阀值a、变频器上电后，即报出过压或欠压故障，见上图电压检测电路。测量CN1测电路有故障。首先检测A7840的输入侧、输出侧的5V供电是否正常，LF353一步检修；A7840的2、3脚，测量LF353的输出脚1脚电压有明显下降，说明以上电压信整变频器的相关参数，令操作显示面板显示直流回路的电压值，当输入三相电压c、用金属尖镊子短接A7840的2、3脚，测量LF353的1脚电压无变化，进OV）值无变化，A7840或外电路元件损坏；LF353输入脚电压值为正常值，LF353d、用镊子短接A7840的2、3脚时，LF353输入电压值有变化，但其值偏低，8
一、电路中为什么要使用光耦器件？
1由于供电级别过于悬殊，一路为数百伏，另一路为仅为几伏；两种差异巨大的供电系统，无法将电源共用；为人体经常接触的部分，也不应该将危险高电压混入到一起。两者之间，既要完成信号传输，又必须进行电气隔离；
输，使得对电路的抗干扰处理成为一件比较麻烦的事情——从各个途径混入的噪声干扰，有可能反客为主，将有用信号“淹没”掉；器件输入侧受到强电压（场）冲击损坏时，因光耦的隔离作用，输出侧电路却能安全无恙。
以上四个方面的原因，促成了光耦器件的研制、开发和实际应用。光耦的基本作用，是将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离；能以光形式传输信号；有较好的抗干扰效果；输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。
二、光电耦合器件的一般属性：
电路等多种形式，对信号实施电-光-电的转换与传输。
强弱控制了发光二极管的发光强度，而输出侧接受光信号，据感光强度，输出电压或电流信号。
交、直流信号进行传输，输出侧有一定的电流输出能力，有的可直接拖动小型继电器。特殊型光耦器件能对毫伏，甚至微伏级交、直流信号进行线性传输。
1
两路无“共地”点的供电电源。下述一、二类光耦输入侧由信号电压提供了输入入侧与输出侧一样，是直接接有两种相隔离的供电电源的。
三、在变频器电路中，经常用到的光电耦合器件，有三种类型：电源电路的输出电压采样和误差电压放大电路，也应用于变频器控制端子的数字极管构成，主要用于对开关量信号的隔离与传输；光管采用了延迟效应低微的新型发光材料，输出侧为门电路和肖基特晶体管构变频器的故障检测电路和开关电源电路中也有应用；
不同。在电路中主要用于对mV
级微弱的模拟信号进行线性传输，在变频器电路下图为三类光耦器件的引脚、功能原理图：三种光耦合器电路图
第一类型的光电耦合器，输入端工作压降约为1.2V，输入最大电流50mA，典型应用值为10mA；输出最大电流1A左右，因而可直接驱动小型继电器，输出饱合压降小于0.4V。可用于几十kHz较低频率信号和直流信号的传输。对输/2
测量方法：反压降或电阻值均接近无穷大；电阻约为几十kΩ，反向电阻无穷大；3、4脚正、反向电阻无穷大；阻值，脱开1、2脚的表笔，3、4脚间电阻为无穷大。
接通时，3、4脚电阻为通路状态，输入电路开路时，3、4脚电阻值无穷大。
效器件（如输出侧电阻过大）。
可将器件从电路中拆下，离线测量，进一步判断器件的好坏。
采取措施，将输入侧电路变动一下，根据输出侧产生的相应的变化（或无变化），衡”，从而将故障原因暴露出来。光耦器件的输入、输出侧在电路中串有限流电法，配合输出侧的电压检测，判断光耦器件的好坏。部分电路中，甚至可用直接和检修工作的开展。
触电危险，建议维修过程中为机器提供隔离电源！
3
光电耦合器在线检测示意图上图中的（1）电路，为变频器控制端子电路的数字信号输入电路，当正转PC817的1、2脚之间的电压由0V变为1.2V，端子FWD与公共端子COM短接时，
间电压为0V，而3、4脚之间电压为5V。图（1）电路可以看出光耦器件的各脚电压值，故障或正常状态测量输入、输出脚电压即可得出判断。
上图（2）电路，测量1、2之间为0.7V（交流信号平均值），3、4脚之间为接PC817的1、2脚，测量4脚的电压由原3V上升为5V（或有明显上升），说明光耦器件是好的。若电压不变，说明光耦损坏。五、第二类光耦器件的测量与在线检测：
第二种类型的光电耦合器（6N137），输入端工作压降约为1.5V左右，但输入、输出最大电流仅为mA级，只起到对较高频率信号的传输作用，电路本身不具备电流驱动能力，可用于对MHz级信号进行有效的传输。同第一类光耦器件一样，对输入电压/电流有极性要求。当形成正向电流通路时，输出侧两引脚呈现通路状态，正向电流小于一定值或承受一定反向电压时，输出侧两引脚之间为开路状态。
此种类型光耦器件的构成电路，同第一类光耦器件构成的电路形式相类似，但电路传输的信号频率较高。其测量与检查方法也基本上是相似的。如果说第一类光耦为低速和普通光耦，那么第二类光耦合器，可称之为高速光耦，二者的区别，只是对信号响应速度的不同，在电路形式上则是相同的。
在线测量，1、可用短接或开路2、3输入脚，同时测量输出6、5脚的电压变化；2、减小或加大输入脚外接电阻，测量输出脚电压有无相应变化；3、从来判断器件是否正常；
4
六、第三类光耦器件——线性光耦：（1）二极管/三极管的简单电路，而是内含放大器，并有各自独立的供电回路；（2）输入侧信号输入端，不再呈现发光二极管的正、反向特性，或许我们常高，不再吸取信号源电流；能用作微弱电压信号的输入和放大；能对差分信号（3）输出侧电路，为差分信号输出模式，便于与后级放大器连接，将信号
A7840（HCPL-7840）功能方框图
A7840（HCPL-7840）的工作参数：输入侧、输出侧的供电典型值为5V，输入电阻480kΩ，最大输入电压320mV；差分信号输出方式。内部输入电路有放大作用，且为高阻抗输入，能不失真传输mV级交、直流信号，输出信号作为后级运算放大器差分输入信号。具有1000倍左右的电压放大倍数。典型应用，常与后级运算放大器配合，对微弱（交、直）电压信号进行放大和处理。2、3脚为信号输入脚，1、4脚为输入侧供电端；6、7脚为差分信号输出脚，8、5脚为输出侧供电端。
在线检测方法：可将内部电路看作是一只“整体的运算放大器”，2、3脚为同相、反相输入端，7、6脚为信号输出端。当短接2、3脚（使输入信号为零）时，6、7脚之间输出电压也为零。当2、3脚有mV级电压输入时，6、7脚之间
5
英威腾G9/P9小功率变频器的输出电流采样电路
部分小功率变频器机型，对输出电流的采样，省掉了电流互感器。在U、V输出电路中直接串接了mΩ级的电流采样电阻，将输出电流信号由采样电阻转化V的信号输入端，由U3、U4进行光电隔离和线性传输，再经U5（TL082）进行放U3输入侧的供电是由驱动电路供电（隔离电源）再经U1、U2（L7805稳压器）稳压成5V来提供的，此电源必须是与控制电路相隔离的。U4、U5的输出侧供电，则是由CPU主板供电的+5V电源提供的。A7840将输入百mV级电压信号放大输VU5出正电压信号，送后后级电流信号处理电路。分别被处理成一定幅度的模拟信号警，停机保护等。
此两路电流检测信号输出，在线路板上标注有IU、IV字样，是为检测点。
6
阿尔法ALPHA200018.5kW变频器直流回路电压检测电路阿尔法ALPHA200018.5kW变频器直流回路电压检测电路，电压采样信号直接取自直流回路的P、N端的530V直流电压，经电阻降压、分压网络，将分压所得mV级电压信号，加到小信号处理光电耦合器A7840（U14）的2、3输入脚上，经U14实施强、弱电隔离后，形成差分信号输入到LF353运算放大器的2、3脚，本级电路接成电压跟随器，输出信号由电位器中心头（线路板上厂家标注测试点VPN）输出至CPU主板与电源/驱动板的排线端子CNN1的8脚。在三相输入电压为380V时，8脚采样直流电压为3V。
A7840的输入侧供电，是由开关变压器的一个独立绕组的交流电压，经D41、C46等整流滤波，由集成稳压器78L05稳压成5V提供的；输出侧供电，则采用CPU主板供电电源+5V。
直流回路电压检测信号由排线端子CNN1、CNM的8脚进入CPU主板，一路经R174直接输入CPU的53脚，此路信号为模拟电压信号，其作用：1、供操作面板显示直流电压值，有的变频器机型经程序换算后显示输入交流电压值；2、有
7
型用于过、欠压保护的采样参考。入端，该路输出信号与过流（OL）、OC、OH等信号一起混合为一路“故障汇总信的控制。LF393的同相输入端可看作为“可编程基准电压端”，其基准电压的幅电压值，与输入电压检测信号相比较。变频器的不同工作过程，则保护动作阀值a、变频器上电后，即报出过压或欠压故障，见上图电压检测电路。测量CN1测电路有故障。首先检测A7840的输入侧、输出侧的5V供电是否正常，LF353一步检修；A7840的2、3脚，测量LF353的输出脚1脚电压有明显下降，说明以上电压信整变频器的相关参数，令操作显示面板显示直流回路的电压值，当输入三相电压c、用金属尖镊子短接A7840的2、3脚，测量LF353的1脚电压无变化，进OV）值无变化，A7840或外电路元件损坏；LF353输入脚电压值为正常值，LF353d、用镊子短接A7840的2、3脚时，LF353输入电压值有变化，但其值偏低，8