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光耦隔离(驱动)电路v1.0

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1 光耦隔离(驱动)电路 (V1.0) 一、 本文件的内容及适用范围 本文详细分析了非线性光耦的结构、重要参数,并以此为依据讲解了光耦的应用设计原则及隔离(驱动)电路的设计步骤与方法,最后对单片集成数字隔离器做了简单介绍。适用于作为艾诺公司开发工程师新项目硬件开发过程、产品设计修改过程、产品问题分析过程、工程师培训的指导性模块与参考文件。 本文中的“光耦”指非线性光耦。本文中的过程与方法不能完全应用于线性光耦。 二、 光耦 光电耦合器optical coupler/optocoupler,简称光耦。是设计上输入与输出之间用来电气隔离并消除干扰的器件。因线性光耦特有其特点及设计方法,本文在此仅单独讨论在公司产品上广泛应用非线性光耦。 2.1 光耦在公司仪表上的主要应用 根据光耦的类型在公司仪表上主要有以下几个方面的应用: 1、数字信号隔离:非线性光耦,如6N137 对高速数字信号如SPI、UART 等接口的隔离。 2、模拟信号隔离传递:线性光耦。隔离&驱动:普通输出型,如TLP521 对IO 信号的隔离;达林 顿 输出型主要用于需 要大 驱动电流 的场 合,如继 电器的驱动和 隔离。 2.2 公司主要应用的主要非线性光耦类别 、型号及参数特点 主要类别 : 1、通用型:TLP521、PC817 等。 2、数字逻 辑 输出型(高速、带 输出控 制 脚 ):6N137 及其变 种 HCPL06 系 列 等。 3、达林 顿 输出型:4N30、4N33 等。 4、推 挽 输出型(MOS、IGBT 驱动专 用):TLP250、HCPL316 等 艾诺公司截 止 到 2010 年 12 月 常 用光耦型号统 计及分类见 表格 《 艾诺光耦201012.XLS》。 2.4 光耦基 础 知 识 1、光耦结构及原理 示 意 光耦的主要构成部 分:LED(电->光)、光电管 (光->电)、电流 放 大 (Hfe)部 分。 2 非线性光耦按输出结构分为:普通型、达林顿输出型(高电流传输比,带\不带基极引脚)、逻辑输出型(高速或有控制端)、专用型(内部带推挽,如 MOS/IGBT 驱动光耦)、双向光耦(LED部分为两个发光管反向并联,可响应交流信号)。 光耦内部结构示意图 图 1,光耦一般原理图 图 2,光耦原理示意图 图 3,带基极引脚的光耦原理示意图 3 图4,达林顿输出型(不带基极引脚)示意图 图5,达林顿输出型(带基极引脚)示意图 图6,输出带控制的光耦示意图 图7,IGBT/MOS 专用光耦(内部带推挽) 图8,双向光耦(在公司应用极少,本文未包括相...

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