光耦（光电耦合器）是实现电路电气隔离的关键元件，其工作电压涉及输入侧发光器件与输出侧光敏器件的配合。理解输入正向电压（VF）、输出耐压（VCEO/VISO）等参数范围，对系统安全性与信号可靠性至关重要。
一、 光耦输入侧：驱动LED的电压特性
光耦输入侧本质是红外发光二极管（IR LED），其工作特性由正向电压和驱动电流决定。
* 典型正向电压（VF）： 多数光耦LED的VF范围在1.1V 至 1.4V之间（来源：行业通用规格）。该值直接影响驱动电路设计。
* 驱动电流（IF）要求： 光耦需达到标称的电流传输比（CTR），必须提供足够的IF。常见范围在3mA 至 20mA，具体需查阅规格书。
* 反向电压限制： LED耐反向电压能力较弱，通常仅5V左右。应用中需确保输入信号不会使其承受反向偏压。
输入电路设计要点：
* 串联限流电阻是必须的，阻值计算需考虑电源电压、目标IF及VF。
* 避免输入电压远高于VF值，否则电阻功耗过大。
二、 光耦输出侧：电压能力取决于器件类型
输出侧工作电压范围差异显著，主要由采用的光敏器件类型决定。
2.1 光晶体管型输出
最常见类型，输出类似三极管。
* 集电极-发射极电压（VCEO）： 这是核心参数，指输出晶体管能承受的最大工作电压。常见范围：
* 低耐压型：20V – 35V
* 通用型：55V – 80V
* 高耐压型：≥ 100V (来源：主流元器件制造商规格)
* 饱和压降（VCE(sat)）： 晶体管导通时CE极间压降，影响低电压逻辑电平识别。
2.2 光可控硅/光晶闸管型输出
用于交流负载控制。
* 断态重复峰值电压（VDRM）： 指可控硅在关闭状态下能承受的最大峰值电压。常见值有200V, 400V, 600V等（来源：行业标准）。
* 通态电压（VT）： 导通时器件两端的压降。
2.3 光达林顿型输出
电流增益高，但开关速度较慢。
* VCEO： 通常比单管光晶体管更高，但饱和压降（VCE(sat)）也显著增大。
三、 选型关键：电压参数如何匹配应用
选择光耦，工作电压仅是起点，需综合考虑系统需求。
1. 输入输出电平匹配：
* 确认输入信号（如3.3V, 5V, 24V）能否有效驱动LED（考虑VF和所需IF）。
* 确认输出端耐压（VCEO/VDRM）必须高于被隔离侧电路的工作电压峰值，并留有余量。
2. 隔离电压（Viso/VISO）： 这是光耦最核心的安全指标，指输入输出间绝缘层能承受的交流有效值电压（通常60秒）。常见等级：
* 基础隔离：2500Vrms – 3750Vrms
* 加强隔离：≥ 5000Vrms (来源：IEC/UL安全标准)
* 选型需满足系统安全规范要求。
3. 电流传输比（CTR）与稳定性： CTR受IF和工作温度影响。高电压应用需关注CTR随寿命的衰减特性。
4. 速度要求： 开关频率高的场合（如数字通信），需选择高速光耦（如光IC型），其工作电压范围通常较低。
总结： 光耦的工作电压并非单一数值，需拆解为输入侧LED正向电压（VF）与输出侧器件耐压（VCEO/VDRM）。选型核心在于：确保输入驱动有效、输出耐压满足电路需求、隔离电压保障系统安全，同时兼顾CTR、速度等参数。深入理解这些电压参数及其关联因素，是选择最适光耦、实现可靠电气隔离设计的关键。建议在实际选型中详细查阅制造商提供的规格书。
