光耦合器處理汽車 1 級應(yīng)用的關(guān)鍵推動(dòng)因素之一是使用非常高性能的 LED。LED 光輸出下降小于 0.2 /°C，有助于實(shí)現(xiàn)高溫規(guī)格以及 LED 設(shè)計(jì)和制造的改進(jìn)。再加上封裝設(shè)計(jì)，這已經(jīng)證明了非?？煽康男阅?。根據(jù)一些車齡 15 年的汽車的任務(wù)概況，這相當(dāng)于在高度加速的連續(xù)工作壽命壓力條件下大約 2000 小時(shí)。經(jīng)過 5000 小時(shí)的應(yīng)力后，電流傳輸比下降小于 10，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以適應(yīng)這種變化，以覆蓋汽車超過 35 年的使用壽命。
        電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的光耦合器
    介紹
    石油價(jià)格的快速上漲推動(dòng)了節(jié)能混合動(dòng)力汽車（HEV）的發(fā)展，成為汽車行業(yè)的焦點(diǎn)?；旌蟿?dòng)力汽車中使用的高壓電池需要絕緣和隔離。在當(dāng)前的混合設(shè)計(jì)中，已選擇光耦合器來完成此任務(wù)。圖 1 顯示了光耦合器在 HEV 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的位置示例。
    盡管 Avago Technologies 的汽車光耦合器是隔離產(chǎn)品組合中的最新成員，但 Avago 光耦合器已成功用于混合動(dòng)力汽車項(xiàng)目近十年，盡管是以工業(yè)級產(chǎn)品的形式。在當(dāng)今市場中，它已不足以滿足所有新興汽車隔離應(yīng)用的需求，特別是需要在高達(dá) 125 °C 的高環(huán)境溫度下長期可靠運(yùn)行的應(yīng)用。
    LED 改進(jìn)
    光耦合器的主要部件由光電探測器 IC 和 LED 組成。在實(shí)踐中，光電探測器有時(shí)可以重新獲得高溫汽車使用資格，而只需很少或無需進(jìn)行設(shè)計(jì)更改。然而，LED 需要更仔細(xì)的考慮。一些競爭對手甚至客戶可能會(huì)對在如此高的環(huán)境溫度下使用 LED 表示擔(dān)憂或偏見。這種觀點(diǎn)有一定的根據(jù)，因?yàn)?LED 在高溫環(huán)境下長時(shí)間使用后可能會(huì)出現(xiàn)光輸出顯著下降的情況。這里的關(guān)鍵詞是：潛力。自LED問世以來，LED設(shè)計(jì)和加工的持續(xù)快速發(fā)展導(dǎo)致LED的固有老化性能出現(xiàn)巨大差異。
    LED 可靠性在各個(gè)領(lǐng)域都取得了顯著進(jìn)步，如圖 2 所示。更高的 LED 內(nèi)部量子效率、更好的 LED 光提取以及光通道效率的改進(jìn)，使得輸入驅(qū)動(dòng)電流 (IF) 要求得以降低。通過設(shè)計(jì)低正向電壓 (VF) LED，Avago 可以降低輸入功率 (IF x VF)，以減少 LED 中產(chǎn)生的熱量。良好的電流擴(kuò)散 LED 設(shè)計(jì)將改善 LED 內(nèi)的電流分布，從而進(jìn)一步延長其固有壽命。
     發(fā)光二極管的改進(jìn)總結(jié)
    通過更好的設(shè)備和持續(xù)的工藝優(yōu)化，消除了 LED 制造缺陷。自 Avago 光耦合器推出以來，這些改進(jìn)工作已經(jīng)持續(xù)了 35 年多。
    LED光輸出溫度系數(shù)
    LED 的亮度與溫度呈負(fù)系數(shù)。為了能夠處理超過 +105 °C（汽車 1 級和 2 級）的環(huán)境溫度，低溫漂移在最小化參數(shù)溫度漂移方面具有顯著優(yōu)勢。用于 Avago 的汽車級光耦合器的 LED 在 +125 °C 時(shí)通常會(huì)下降 < 20%，而商用（消費(fèi)級和通用工業(yè)）紅外 LED 在 +125 °C 時(shí)通常會(huì)下降高達(dá) 60%（圖 3） ）。由于這超出了商用 LED 的建議溫度范圍，因此它確實(shí)凸顯了只有專門設(shè)計(jì)用于高溫操作的 LED 才能用于汽車級光耦合器的重要性。
       高環(huán)境溫度下 LED 的歸一化光輸出
    由于光輸出漂移較低，LED 正向電壓的負(fù)溫度系數(shù)在一定程度上緩解了這一問題。例如，在 3.3 V 系統(tǒng)中，這將產(chǎn)生 10% 的補(bǔ)償效果，導(dǎo)致總體漂移 < 10%。