光电耦合器和MOSFET之间的差异

介绍

光电耦合器/光耦合器和固态继电器（光电MOSFET或光耦MOSFET（OCMOS FET））在保持电隔离的同时传输信号，但存在一些重要差异。

结构差异

下图显示了光电耦合器和OCMOS FET的主要内部结构。

 

如左边的光电耦合器所示，当发光二极管（LED）点亮光电晶体管时，光会产生从集电极流向光电晶体管基极的光电流。因此，当LED不亮时，光电晶体管被切断，当LED强烈点亮时，从集电极流向基极的大光电流，光电晶体管稳定导通。与基极集电极简单地短路不同，即使集电极-发射极电压小于晶体管的基极-发射极正向电压，光电流仍然流动，光电晶体管是导电的。

另一方面，如上图所示，OCMOS FET集成了光伏电池，当LED亮起时，光伏电池对栅极电容充电以增加栅源电压，在接通型触点的情况下打开MOSFET。对于断断型触点，FET在无栅源电压的情况下具有导电性。然而，当LED点亮时，光伏电池反向偏置栅源电压，切断FET。当成组型OCMOS FET关闭时，光伏电池不仅停止充电，而且内部放电开关自动关闭，迫使栅极放电。结果，栅极-源极电压立即下降。

OCMOS FET中的两个FET反向串行连接在一起。因此，当OCMOS FET导电时，两个FET都是双向导电的。然而，当OCMOS FET不导电时，只有正向的FET与施加的电压切断，而另一个FET的寄生二极管导通。

特征差异

由于上述结构差异，光电耦合器和OCMOS FET具有以下特性差异：

1. 虽然光电耦合器在输出中仅传导直流（直流电），但OCMOS FET可以在场效应管中同时传导直流和交流（交流电）
2. 通常，光电耦合器的工作速度以微秒或更快为单位，而OCMOS FET的工作速度则慢至毫秒。
3. 虽然光电耦合器的输出导通特性因输入电流值而异，但OCMOS FET的输出导通特性与输入电流值无关。
4. 通常和理论上，光电耦合器变得与输入相对应的导电。但是，OCMOS FET有两种：一种是传导的（a触点：使接型触点），另一种是当施加输入时断开（b触点：断点型触点）。

因此，虽然OCMOS FET不能像光电耦合器那样高速运行，但OCMOS FET可以用小输入电流（小至几毫安）切换交流电和安培范围内的大电流。

应用差异

通常，光电耦合器仅用于传输直流信号。其应用包括传统数字电路中的脉冲传输和开关稳压器中误差反馈电路的模拟直流信号传输。

脉冲传输（在传统数字电路中）

 

模拟直流信号传输（用于开关稳压器等的错误反馈电路）

 

另一方面，由于OCMOS FET的工作速度比光电耦合器慢，因此很少用于信号传输。然而，由于MOSFET的双向导通和低导通电阻特性，它主要用作间歇交流信号的“电子开关”。因此，OCMOS FET也称为固态继电器（SSR）。