为什么继电器如此频繁地由光耦合器驱动？

自从像Arduino这样的许多微控制器开发板问世以来，已经出售了许多继电器模块来驱动交流电源。

其中许多似乎使用光耦合器，驱动器晶体管和继电器来驱动负载（例如Amazon）

为什么要这样实现？

我的一些想法：

• 继电器提供的隔离度比大多数光耦合器好或更好
• 仍然存在驱动器晶体管，因此无法节省组件
• 仍然存在感应反冲保护，因此无法节省组件
• 光耦合器不如晶体管便宜，因此与仅驱动晶体管相比，其成本更高
• 由于这些都是DIY产品，因此无需满足任何法规要求
• 我从未见过在商业设备中由光耦合器驱动的小型市电继电器
• 这些板中的许多板似乎设计得并不出色（与间隙或爬电无关），因此即使光耦合器只是提供两层隔离，该板也无法做到这一点。

首先，这里是该产品可能更永久的链接。原理图在这里。（编辑7/29/2015：具有讽刺意味的是，我的两个链接现在断开了，OP的Amazon链接仍然有用）

在此处使用光隔离器很有意义的两个原因：

• 控制设备可能距离很远，因此它与继电器板不共享公共接地参考（通过长电缆连接的情况除外）。使用光隔离器意味着将控制信号纯粹用作Vcc和控制信号之间的差分信号，两者均来自控制器电路。地电位差不会影响操作。

• 继电器线圈电压不必与控制器的Vcc相同。它甚至可以由离线（单独）电源生成。然后，光隔离器在潜在的非隔离JD-VCC电源和控制器电路之间提供隔离。

可能有很多原因，但最重要的是，它将防止瞬态电压损坏驱动晶体管。并且根据应用，这将有助于防止AC噪声干扰电路的其余部分。

您带来了一些好处，但是光耦合器通常用于将组件与潜在危险的外部源隔离开来。它们便宜且易于实施。而且它们可能比二极管提供更多的保护。当然，正如您所指出的：

这些板中的许多板似乎设计得并不出色（与间隙或爬电无关），因此即使光耦合器只是提供两层隔离，该板也无法做到这一点。

我怀疑很大一部分原因与以下想法有关：如果存在两个隔离屏障，即使偶然或有意桥接的隔离屏障也将继续存在。在使用电路时，尤其是如果是klutz时，有时可能会短暂地短路一些真正不应该短路的东西（例如，由于示波器的接地夹决定松开并在整个电路板上颤动）。添加额外的隔离层可减少此类事故对任何事物造成重大损害的可能性。大多数批量生产的产品永远都不会放在任何人的工作台上，更不用说属于klutz的工作台了，但是许多自制产品将在此类工作台上花费大量时间。而且，自制的木板通常没有阻焊层，

除了提供防止意外桥接的保护之外，如果有两个完全隔离的屏障，则可能（如果小心的话）在进行涉及另一诊断的诊断时桥接一个隔离屏障，同时在系统的两个主要部分之间保持隔离屏障。例如，如果要确定处理器设置输出与螺线管接收功率之间的时间，可以先确认继电器线圈接地和接触侧接地已隔离，然后将继电器接地和CPU桥接起来接地，并测量CPU输出和继电器线圈之间的时间。然后可以隔离继电器线圈接地和CPU接地，并且-在仔细检查它们是否确实隔离之后，桥接继电器线圈接地和接触侧接地，并测量线圈与它们所控制的物体之间的时序。在仅具有单个隔离的系统中执行此类测量可能需要使示波器具有彼此隔离的两个探头。存在这种钻机，但是它们通常很昂贵。

继电器实际上为非常嘈杂的干扰源提供了较差的交流隔离-机械触点开关电弧，因为它切换不可避免地或多或少具有电感性的负载，并且通常在电源电压下，dv / dt可能为数百伏特微秒。

廉价的小型继电器通常特别糟糕，使它们变得更好往往会使继电器更贵，更大，效率更低。

具有多个输入和输出的电路特别容易出现。

如果正确使用光电二极管，则可以帮助防止由线圈-触点耦合引起的干扰影响电路。

在这个论坛上，不乏来自此方面的悲伤事例（例如，继电器加上负载切换时的随机复位），还有许多光耦与继电器配合使用的坚固耐用的电器和工业设计实例。

一个很好的理由是要为逻辑和电源接口部分使用单独的电源。逻辑部分在正常设计中采用5V或3.3V供电，并且与电源部分电隔离，后者最常用的电源为24V，因此需要一个光耦合器。

的确，可以使用线圈额定值为5V的继电器来避免这种情况，但是该线圈无法使用许多继电器，因此有必要在5V侧使用更大的功率，并使用更大的DC / DC转换器。

更为常见的是使用汽车或工业用非稳压现场电源，12V或24V，（继电器不需要非常精确的电压）以及小型电隔离的DC / DC转换器，仅用于逻辑部分即可得出5V / 3.3V。 ，因此必须使用隔离的耦合器。

我怀疑这只是业余爱好者正在尝试开展电路板销售业务的案例。他们可能只是为了使电路板变得更复杂而使其复杂化，因为复杂性证明了电子产品的存在是合理的，并且似乎可以增加价值。

我敢肯定，如果你与供应商联系，他们将有一个令人信服的故事，他们的电路是如何有工作要做，而且他们有它现成的，最简单的办法是只买他们的董事会。

一切你需要控制一个小电压的交流负载电流可以在单一组件中找到：固态继电器像这样的。

任何可以将20 mA电流驱动到LED的电路板都可以使用该电路板，这意味着您不需要特殊的电路板。

最重要的原因是继电器中的线圈是电路中相当复杂的负载。众所周知，当继电器断电时，需要一个二极管来保护电路免受来自线圈的反向电流的影响。像大多数DIY模块一样，有时这种方法对于配置不良的电源还不够。控制器经常会受到脉冲的影响，甚至被继电器激发。我确实认为，如果电源足够坚固，则不需要光隔离器。

在大多数时间使用A继电器时，您希望将mcu数字GND和VDD与继电器GND和vcc分开，然后您会得到非常干净的mcu GND和VDD线.....

如果继电器退还EMS，则应提供高尖锐和快速的电压拾取以及-无反激二极管和电视保护。光耦合器内部的晶体管会从继电器侧损坏，因此主要的原因是将接地线，电源线完全隔离。

如果该继电器用于交流，则可以从，GND，VCC向电路发出EMC信号，因此，光耦合器将解决大部分问题