高速光耦继电器芯片型号及选择！-先进光半导体

    光电耦合器是开关电源电路中常用的器件。光耦分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。

    常用的非线性光耦是4N系列光耦，常用的线性光耦是PC817A-C系列。

    线性光耦的电流传递特性是非线性的，这种光耦适合于获得开关信号的传输，不适合模拟传输。将线性光耦的电流传递特性曲线转换成一条直线，这样可以控制更好的性能和小信号来隔离线性特性。

    开关电源普通光耦线性光耦。如果采用线性光耦，则有可能使振荡波形恶化，发生严重的寄生振荡，振荡频率为几千赫，低频振荡频率为几十到几百赫兹的调制阶数。后果是彩电、彩色显示器、VCD、DCD等会干扰屏幕上的图像。同时降低电力负荷能力。

    在彩色电视机、显示器等中，如果光耦开关电源维修损坏，必须使用线性光耦替代。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111TLP521其他常用的6脚线性光耦有：TLP632TLP532PC614PC714PS2031等。常用的4N254N264N354N36不适合开关电源，因为这四种光耦都是非线性光耦。

    与普通高速光耦光耦的区别

    面，与高速光耦光耦一般结构不一样，该结构是高速光电二极管光耦+放大驱动电路结构，是普通光耦光电晶体管（+放大驱动电路）。光电二极管响应时间（上升和下降时间）为纳秒级，光电晶体管响应时间（上升和下降时间）为微秒级。并不是说普通的光耦在线性区域它就能加速，它固有的响应时间限制让它想死得太快了吧。此外，如果是普通光耦线性区域，那么它将被限制频率Fc（截止频率）作为该参数，普通光耦Fc基本上在50KHz左右（当RL增大Fc较小时，测试条件VCC=5v，IC=5ma，RL=100R，RL=1K，Fc约10KHz），如TLP521，Fc约50KHz，PC817，Fc约80KHz，CNY117，Fc约为250KHz。

    当然，一些常见的光耦传输大驱动电流（至200MA）/负载电阻降低（至500OHM）/500KHz优化确实可以在驱动脉冲等情况下实现此速度。

    光耦6N137采用高速砷化镓发光二极管和磷光体光敏检测集成电路。信号放大后，由光电二极管内部高增益线性放大器接收的集电极栅极开路信号输出。图6N137引脚和内部结构如图1和图2所示。光伏器件的高、低传输延迟时间较短，通常只有45ns，接近TTL电路的传输延迟时间水平。10Mbps具有高速性能，因此传输速度完全可以满足隔离母线的要求。内部噪声防护共模提供典型的10kV/μs抑制功能。此外，6N137还具有控制端子，通过控制端子，允许光耦输出端子处于高阻抗状态。

    6N137原理和典型应用

    6N137内部结构如图原理所示，信号来自输入引脚2和3，发光二极管发光，光路通过内片光电二极管反向偏置，光电二极管灯3开启，电流-电压转换为栅极的一个输入，另一个输入栅极转换为使能端子，当与门输出高电平的使能端子为高电平时，通过光隔离器输出的反向输出晶体管为低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端子低时，输出高，但这是开路集电极逻辑高，上拉电阻器或可能是用于接收电路的电压调整电路。

    隔离器6N137典型应用如图所示，假设输入端属于模块端子I，输出端属于模块II。具有输入端子A、B两种配置，分别为反相或非反相逻辑传输，其中射频限流电阻器。LED正向电流0-250μA，非导电光电二极管；发光二极管正向压降1.2-1.7V（通常为1.4V），正向电流6.3-15mA，光电二极管开启。就方法B而言，当TTL电平输入时，Vcc为5V，RF可选约500Ω。如果不限制电阻或电阻很小，6N137仍能工作，但发光二极管的导通电流较大，对Vcc1的影响较大，尤其是当数字波形上升、下降沿很宽时，频谱会产生相当大的噪声尖峰，而印刷电路板的分布电感通常无法吸收这种接地噪声，其峰值高达100mV以上，足以产生自模拟电路。因此，在可能的情况下，RF应取大。

    先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。

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