它们也被称为光隔离器、光隔离器和光电耦合器。在这个版本中，我们的主体带有 4 个引脚。引脚 1 为阳极，引脚 2 为阴极，引脚 3 为集电极，引脚 4 为发射极。
为什么这很重要？因为一个电路上的电压尖峰和噪声不会破坏或干扰另一个电路。因此，我们的电路受到保护。由于内部的半导体材料，它们也将只允许电子沿一个方向流动。
由于分离，这两个电路因此可以使用不同的电压和电流。我们可以通过向电路二的输出添加其他组件（例如晶体管）来扩展设备的功能。这使我们能够控制更高的电压和电流并自动化电路控制。
它是如何工作的？
光耦合器有多种变体，但本文将坚持使用基本的光电晶体管版本。当我们查看这个光耦合器的符号时，我们看到左侧有一个 LED 符号，右侧的符号看起来非常类似于晶体管，这是因为它是被称为光电晶体管的晶体管的改进版本。端子被命名为集电极和发射极，就像普通晶体管一样，只是我们缺少基极引脚。
因此，当电路 1 完成时，LED 亮起。这会发出一束光，它击中晶体管。晶体管检测到这一点并打开，允许电流在电路 2 中流动。我们通过打开和关闭内部 LED 来简单地控制它。光电晶体管就像一个绝缘体，阻止电流流动，除非它暴露在光线下。
LED 和晶体管都封装在外壳内，所以我们看不到它们，但我们可以看到它们如何与这些简单的电路一起工作，我们将在本文后面进行介绍。
那么LED是如何开启晶体管的呢？在光电晶体管内部，我们有不同的半导体材料层。有N型和P型，夹在一起。N型和P型均由硅制成，但它们都与其他材料混合以改变其电气特性。N 型已与一种材料混合，这为其提供了许多额外的和不需要的电子。这些可以自由移动到其他原子。P 型已与另一种电子较少的材料混合。所以，这有很多电子可以移动的空白空间。
我们将看到的第一个电路使用一个光敏电阻器和一个白色 LED。LDR 的电阻取决于它暴露在多少光线下。在黑暗中它具有非常高的电阻，在明亮的光线中它具有非常低的电阻。
这个白色 LED 的额定电流为 20mA，如果我将它连接到直流工作台电源，我们看到它需要 3V 才能达到 20mA。
当我测试这个 LDR 时，我们看到在昏暗的灯光下它的电阻约为 40 千欧。当我把它藏在手里时，它大约是 4 兆欧，用两只手完全覆盖它时，它大约是 9 兆欧。但是，当我将白色 LED 照射到 LDR 上时，其电阻约为 66 欧姆。如果我用手指环绕它们，大约是 70 欧姆。
因此，在初级电路上，我们需要一个电压降为 3V 并使用 0.02A 电流的白光 LED。我们将用一个开关控制它并使用 9V 电池为电路供电。电阻为 LED 的 9V 减去 3V，等于 6V。这将是电阻器的压降。电路电流为 0.02A，因此 6V 除以 0.02A 为 300 欧姆。
现在，它可以在 0.02A 下正常工作，但我将使用稍高的电阻值来降低 LED 的电流，这也会稍微降低 LED 的亮度。我将使用一个 330 欧姆和一个 22 欧姆的电阻器，它们结合起来形成 352 欧姆的电阻。6V 除以 352 欧姆为 0.017A。
所以，我将组件放在电路的次级侧，它看起来像这样。请注意红色 LED 亮起，这是因为 LDR 正在接收来自房间的环境光。如果你拿一些电工胶带，剪下几小块并将它们包裹在 LDR 和 LED 上。
这阻挡了房间的环境光，LED 现在关闭。当我按下初级电路上的按钮时，白色 LED 亮起，这会照亮 LDR，从而打开次级侧的红色 LED。
电路 2 红外发射器和接收器
电路 1 的问题是自然光激活了电路。因此，对于该电路，我们将使用红外发射器和接收器代替。
在初级侧，我们有一个红外线发射器，我使用的那个额定电流为 30mA，但我将使用比这更少的电流。当我测试 LED 时，我们看到 1.2V 的电流为 0.02A。所以，我们将使用这个值。顺便说一下，如果你用眼睛看这个，你不会看到任何光，因为它是红外线，而人类看不到红外线，所以你会假设它是关闭的，但事实并非如此。如果您使用手机的摄像头，您会看到它实际上已开启。您可以使用电视遥控器自行测试，因为它也使用红外线。
因此，在初级侧，我们有一个 9V 电源和一个压降为 1.2V 的红外 LED 发射器。我们在电路中放置一个红色 LED 来指示电路何时被激活，因为我们看不到红外线。这有 2V 的压降和 0.02A 的电流需求，所以 9v 减去 2V 减去 1.2V 是 5.8V。电路的电流将为 0.02A，因此 5.8V ÷ 除以 0.02A 是 290Ω 欧姆。我没有 290 欧姆的电阻器，所以我将使用 270 和 22 欧姆的电阻器。这给出了 292 欧姆。5.8V 除以 292 欧姆是 0.01986A，所以没问题。我们还将使用一个开关来控制它。
我将这些组件放入电路中，它看起来像这样。发射器和接收器相对且靠近。当我按下开关时，主红色 LED 灯亮起，发射器向接收器发出一束红外光。接收器检测到这一点并允许电流流动，因此次级侧红色 LED 也会打开。
电路 3 光耦合器电路。
第三个电路使用PC817光耦合器。
输入端使用内部 LED，LED 额定电压为 1.2V 和 20mA。我可以将一个连接到直流电源，看到 1.2V 时电流为 0.02A，因此我们将使用此值。在输入端，我们将使用一个开关来控制电路和一个红色 LED 来指示电路何时被激活。这具有 2V 的压降和 0.02A 的电流。所以用 9V 电源，9V 减去 2V，减去 1.2V 就是 5.8V。5.8V 除以 0.02A 是 290 欧姆。我将使用一个 270 欧姆和一个 22 欧姆的电阻来制作 292 欧姆。5.8V 除以 292 欧姆是 0.01986A，所以这很好。
所以我将组件放入电路中，它们看起来像这样。次级侧关闭，但是，当我按下开关时，初级侧红色 LED 开启，光耦合器内部的 LED 开启，光束击中内部光电晶体管，从而允许电流在次级侧流动，因此二级红色 LED 灯亮起。
