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光耦選型指南方針

出處:iC921 發(fā)布于:2012-09-24 17:47:16

      光耦合器 (opticalcoupler,英文縮寫(xiě)為OC)亦稱(chēng)光電隔離器或光電耦合器,簡(jiǎn)稱(chēng)光耦。它是以光為媒介來(lái)傳輸電信號(hào)的器件 ,通常把發(fā)光器(紅外線(xiàn)發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導(dǎo)體管)封裝在同一管殼內(nèi)。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線(xiàn),受光器接受光線(xiàn)之后就產(chǎn)生光電流,從輸出端流出,從而實(shí)現(xiàn)了“電—光—電”轉(zhuǎn)換。以光為媒介把輸入端信號(hào)耦合到輸出端的光電耦合器,由于它具有體積小、壽命長(zhǎng)、無(wú)觸點(diǎn),抗干擾能力強(qiáng),輸出和輸入之間絕緣,單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn),在數(shù)字電路上獲得廣泛的應(yīng)用。
  光耦的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,就目前而言,發(fā)現(xiàn)因光偶的選型,光偶替代,光偶工作電流,工作溫度設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е庐a(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題,如何減少選型,設(shè)計(jì),替代導(dǎo)致的產(chǎn)品問(wèn)題,我們將采取更有效的措施與方針來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題的再次發(fā)生。
  下面就以日嘉新光的2701、2801系列的光耦來(lái)做解析,首先產(chǎn)品規(guī)格定義CTR:Ice/IF*100% (檢測(cè)條件:IF =5 ma Vce=5V, 2701,2801系列),內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及CTR的相關(guān)計(jì)算方法如下:


  光耦的主要特性分析、設(shè)計(jì)選項(xiàng)和替代要求
  設(shè)計(jì),選型替代:    
  封裝正確,本體MARK字跡要清晰,品牌正確,與技術(shù)規(guī)格書(shū)一致; 
  替代時(shí),如都為標(biāo)準(zhǔn)件封裝,基本上裝配沒(méi)有問(wèn)題,但需注意厚度是否與原料相同,是否滿(mǎn)足整機(jī)的工藝要求。
  不同輸入控制電流IF ,CTR 值不同

   由圖表顯示,IF在5-15ma時(shí)CTR值;在小于5mA時(shí)(目前我們產(chǎn)品設(shè)計(jì)大多如此),CTR值一般小于正常額定規(guī)格值;
   附加 Cosmo KPS2801-B 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù):
       J16(2009年第16周生產(chǎn))的光耦在室溫下的CTR
  

IFVCE=5V

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

1mA

88.3%

90.48%

90.57% 

86.56% 

87.1% 

85.12% 

87..39%

2mA

133% 

130%

 130% 

125%

 135% 

122% 

126%

3mA

150% 

154% 

154%

 147%

 151% 

139%

 150%

5mA

177%

 187%

 183% 

177%

 178% 

170% 

177%

     J25(2009年第25周生產(chǎn))的光耦在室溫下的CTR

IFVCE=5V

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

1mA

69.24%  

78.61% 

66.68% 

66.41% 

65.7% 

75.5% 

79.0%

2mA

97% 

105%

 110% 

104% 

101% 

122% 

126%

3mA

121% 

121% 

131% 

132% 

129%

 151% 

151%

5mA

166% 

147%  

174% 

174% 

173% 

210% 

196%


  
   評(píng)注:IF不同,CTR不同,且差異非常大;不同DATECODE的也有差異,但在IF=5ma時(shí),CTR值都在規(guī)格(130-260)范圍內(nèi); 
  設(shè)計(jì),選型,替代注意:設(shè)計(jì)時(shí)工作電流應(yīng)接近來(lái)料的檢測(cè)電流值(目前大多IF=5ma),否則應(yīng)用的CTR值無(wú)法保證,產(chǎn)品動(dòng)態(tài)性能將很差;
   不同環(huán)境溫度不同環(huán)境溫度,CTR 值不同;


   由圖表顯示,CTR 值與光偶的工作環(huán)境有關(guān),溫度太高或太低都小于常溫附近的檢測(cè)值;
  光偶有RL阻值大小及工作頻帶帶寬要求;
 

  由圖表可看出:光偶有頻帶要求,如上圖為KPS-2801光偶,工作頻率基本在500KHZ以?xún)?nèi),且對(duì)于高頻工作時(shí),RL(輸出分壓電阻)要??; 
  設(shè)計(jì),選型,替代注意:產(chǎn)品工作頻率,RL選取阻值務(wù)必在帶寬內(nèi),且考慮IF電流大小,VCE工作壓降;
  不同環(huán)境溫度,輸入控制電流可能產(chǎn)生變化:

   由圖表可看出:環(huán)境溫度超過(guò)55-60度后,輸入控制電流IF 的值將隨著溫度上升而顯著減??; 
  設(shè)計(jì),選型,替代注意:選取合適的IF電流,使輸入控制電流的變動(dòng)都能及時(shí)反饋到輸出端,保證產(chǎn)品反饋環(huán)的穩(wěn)定;
  以上是對(duì)于基本的方針,更多信息可以直接登入我們網(wǎng)站:http://www.hbjingang.com/product/searchfile/432.html.

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