光耦电路设计核心：CTR 传输比详解 + 工程实践全要点
网上讲光耦 CTR 的文章铺天盖地，却大多冗长晦涩，找不到一句能直接落地的简洁说明。为了帮大家避开弯路、快速搞定光耦电路设计，我整理了这套极简、适配实际工程要求的设计方法，新手也能直接照着用。
一，什么是光耦
光耦就是个左右完全电气隔离、靠光来传信号的 “电 - 光 - 电转换器”：左边是个发光二极管（通电就亮）右边是个光敏接收器件（比如光敏三极管，见光就导通出电流）中间只有光，没有任何电线连通，核心作用是把强电和弱电隔开（比如 220V 市电和单片机弱电），防触电、防干扰。
而光耦传输比，全称叫电流传输比（英文缩写 CTR），说白了就是光耦的「电流转换效率」
注意：通常规格书会给出CTR的一个最大值和最小值，是因为光耦制造出来性能有误差。
CTR可以认为是一个固定值不是一个区间值（不考虑温度，光衰等影响）
CTR与光耦的材料以及制造工艺有关（不考虑温度，光衰等影响）
- 光耦左边的发光二极管 = 一个手电筒，你按手电筒的力度 = 输入电流 If：按得越用力（输入电流越大），手电筒越亮。
- 光耦右边的光敏三极管 = 一个光控水龙头，水龙头流出来的水量 = 输出电流 Ic：光越亮，水龙头开得越大，水流（输出电流）就越多。
- 两个房间完全隔离，只有光能穿过去，对应光耦的电气隔离特性。
传输比 CTR，就是：
CTR = 右边流出的水量（输出电流Ic） ÷ 左边按手电筒的力度（输入电流If）
二，光耦CTR计算公式：
1. 副边集电极输出电流 IC 计算公式（饱和导通状态）
2. 原边发光二极管输入电流 IF 计算公式
3. CTR（电流传输比）核心定义公式
| 符号 | 全称 | 易懂解释 |
|---|---|---|
| IC | 副边集电极电流 | 光耦右边光敏三极管导通后，流出的工作电流，也就是光耦的输出电流 |
| VC | 副边供电电压 | 光耦右边三极管的供电电源电压（比如常用的 5V、12V） |
| VCE(sat) | 副边三极管饱和导通压降 | 三极管完全导通后，集电极和发射极之间的固有压降，硅管一般 0.3V 左右，是器件固有参数 |
| RC | 副边集电极限流电阻 | 光耦右边三极管串联的限流电阻，和三极管、供电电源构成副边回路 |
| IF | 原边发光二极管正向电流 | 光耦左边发光二极管的工作电流，也就是光耦的输入驱动电流 |
| VF | 原边驱动供电电压 | 光耦左边发光二极管的驱动电源电压（比如单片机 IO 口的 3.3V、5V） |
| VF(diode) | 原边发光二极管正向导通压降 | 发光二极管点亮的固有门槛压降，红外发光管一般 1.0~1.2V 左右，是器件固有参数 |
| RF | 原边限流电阻 | 光耦左边发光二极管串联的限流电阻，和发光管、驱动电源构成原边回路 |
注意：设计光耦电路的要点是选取合适的RC,RF。
选用FOD817C光耦来说，其规格书中CTR取值范围是200-400%，考虑到CTR受其他因素影响一般降额35%左右，严酷的工业环境可降额至17%。
也就是说实际使用中光耦电路CTR应该被设计为 < 200%(CTR最小值)*降额系数（35%）
本文只给出最简易的设计方法，光耦的器件选型以及降额电路设计到更多的知识面，可以在互联网上找到。