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光耦选型指南方针

shinkohelecs  发表于 2012/10/16 15:41:27      1012 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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        光耦合器 (opticalcoupler,英文缩写为点击打开链接OC)亦称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件 ,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,由于它具有体积小、寿命长、无触点,抗干扰能力强,输出和输入之间绝缘,单向传输信号等优点,在数字电路上获得广泛的应用。
  光耦的应用越来越广泛,就目前而言,发现因光偶的选型,光偶替代,光偶工作电流,工作温度设计不当等原因导致产品出现问题,如何减少选型,设计,替代导致的产品问题,我们将采取更有效的措施与方针来解决此类问题的再次发生。
  下面就以日嘉新光的2701、2801系列的光耦来做解析,首先产品规格定义CTR:Ice/IF*100% (检测条件:IF =5 ma Vce=5V, 2701,2801系列),内部结构图及CTR的相关计算方法如下:


  光耦的主要特性分析、设计选项和替代要求
  设计,选型替代:    
  封装正确,本体MARK字迹要清晰,品牌正确,与技术规格书一致; 
  替代时,如都为标准件封装,基本上装配没有问题,但需注意厚度是否与原料相同,是否满足整机的工艺要求。
  不同输入控制电流IF ,CTR 值不同

   由图表显示,IF在5-15ma时CTR值最大;在小于5mA时(目前我们产品设计大多如此),CTR值一般小于正常额定规格值;
   附加 Cosmo KPS2801-B 实测数据:
       J16(2009年第16周生产)的光耦在室温下的CTR
  

IF(VCE=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周生产)的光耦在室温下的CTR

IF(VCE=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%


     评注:IF不同,CTR不同,且差异非常大;不同DATECODE的也有差异,但在IF=5ma时,CTR值都在规格(130-260)范围内; 
  设计,选型,替代注意:设计时工作电流应接近来料的检测电流值(目前大多IF=5ma),否则应用的CTR值无法保证,产品动态性能将很差;
   不同环境温度不同环境温度,CTR 值不同;


   由图表显示,CTR 值与光偶的工作环境有关,温度太高或太低都小于常温附近的检测值;
  光偶有RL阻值大小及工作频带带宽要求;
 

    由图表可看出:光偶有频带要求,如上图为KPS-2801光偶,工作频率基本在500KHZ以内,且对于高频工作时,RL(输出分压电阻)要小; 
  设计,选型,替代注意:产品工作频率,RL选取阻值务必在带宽内,且考虑IF电流大小,VCE工作压降;
  不同环境温度,输入控制电流可能产生变化:

   由图表可看出:环境温度超过55-60度后,输入控制电流IF 的最大值将随着温度上升而显著减小; 
  设计,选型,替代注意:选取合适的IF电流,使输入控制电流的变动都能及时反馈到输出端,保证产品反馈环的稳定;
  以上是对于基本的方针,更多信息可以直接登入我们网站:http://www.dzsc.com/product/searchfile/432.html

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