在 PCB 設計中使用光耦合器的重要性

最初發布於 Jan 21, 2026, 更新於 Jan 21, 2026

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在 PCB 設計中，確保微控制器訊號的保護與可靠性至關重要。實現這一目標最有效的方法之一就是使用光耦合器。這些元件提供光學接地隔離，對於保護敏感的微控制器訊號免受高壓電路與雜訊干擾極為關鍵。本文探討在 PCB 設計中使用光耦合器的重要性，並重點介紹 JLCPCB 零件庫中提供的多種光耦合器型號。

什麼是光耦合器？

光耦合器（Optocoupler），又稱光隔離器（Optoisolator），是一種利用光線在兩個隔離電路之間傳遞電氣訊號的電子元件。它通常由一顆 LED 與一顆光電晶體管封裝在同一元件內。當電氣訊號施加到 LED 時，LED 發光並被光電晶體管接收，進而產生對應的電氣輸出。此機制在輸入與輸出之間提供電氣隔離，確保高壓不會影響敏感的低壓電路。

Structure of an Optocoupler

為何在 PCB 設計中使用光耦合器？

隔離：光耦合器在不同電路區段之間提供電流隔離，保護敏感元件免受高壓與雜訊影響。

訊號完整性：它們能防止雜訊環境造成干擾，維持訊號完整性，確保微控制器訊號保持乾淨與準確。

安全性：透過隔離高壓與低壓區段，光耦合器提升電子設計的安全性，降低損壞與電擊風險。

多功能性：光耦合器可用於電源電路、通訊介面與訊號處理等多種應用，是 PCB 設計中的多功能元件。

Optocoupler in a PCB Circuit

JLCPCB 零件庫中的光耦合器型號

JLCPCB 提供多種光耦合器型號，適用於不同應用。以下是幾個範例：

4N35：常用的光耦合器，具光電晶體管輸出，適合一般隔離用途。

PC817：低成本光耦合器，具高隔離電壓，適合將低壓電路與高壓區段隔離。

HCPL-3700：具閾值偵測功能的高階光耦合器，用於需要精確訊號隔離的應用。

TLP521：高速光耦合器，用於通訊與訊號處理應用。

Various Optocoupler Models in the JLCPCB Parts Library

JLCPCB 零件庫中的各種光耦合器型號

光耦合器的實際應用

電源隔離：光耦合器用於隔離電源的控制訊號，確保高壓波動不會影響低壓控制電路。

微控制器保護：透過隔離微控制器的輸入與輸出與外部電路，光耦合器可保護微控制器免受電壓突波與雜訊影響。

資料通訊：光耦合器用於串列通訊介面，以隔離並保護資料線，確保可靠的資料傳輸。

訊號隔離：在訊號處理應用中，光耦合器透過將雜訊區段與敏感元件隔離，有助於維持訊號完整性。

結論

光耦合器在 PCB 設計中扮演關鍵角色，提供光學接地隔離、保護微控制器訊號，並提升電子電路的整體可靠性與安全性。JLCPCB 零件庫提供多種光耦合器型號，可滿足不同設計需求。將光耦合器納入您的 PCB 設計，可確保強健且可靠的性能，保護微控制器與其他敏感元件免受高壓與雜訊干擾。

有效使用光耦合器可顯著提升 PCB 設計的性能與可靠性，使其成為現代電子產品中不可或缺的元件。無論您設計的是電源、通訊介面或訊號處理電路，光耦合器都能提供所需的隔離與保護，確保電路安全且正常運作。