电车及充电桩未来对于光耦会有哪些新的要求！

　　而光敏器材的品种较多，除光电二极管外，还有光敏三极管、光敏电阻、光电晶闸管等。光耦继电器可根据不同要求，由不同品种的发光器材和光敏器材组合成许多系列的光耦继电器。图显现了一个典型的光耦继电器驱动电路。在该例中，右边的5V副边输出将会被左边原边电路的脉宽调制器操控。比较器A1将ZDl（结点A）的参阅电压和通过火压电路R7和R8的输出电压进行比较，因此操控Q2的导通状态，能够定义发光二极管D1的电流和通过光耦合在光敏晶体管Q1的集电极电流。然后Q1定义脉冲宽度和输出电压，补偿任何使输出电压改动的倾向。随着光耦继电器的使用时间增加和传输比即增益的下降，为了防止操控失灵，给Q2供给充足的驱动电流裕量是很有必要的。电动汽车内部存在电池管理、空调和牵引逆变器等各种子系统，工作条件不一，对功率器件及其驱动要求不尽相同。同时，充电桩有交/直流之分，充电功率/速度也不相同。这些不同的子系统和电源系统都会广泛使用光耦器，来进行隔离通信、驱动以及反馈。光耦在传统的工业应用中已非常成熟，那么在电动汽车/充电桩这些新兴应用当中，又有怎样的发展趋势和新的性能需求呢？

　　光耦器件分为三大类：数字光耦、栅极驱动器和隔离放大器。这三类光耦的基本功能都是提供信号隔离。数字光耦单纯实现信号隔离。栅极驱动器在此基础上增加了电流驱动能力，从而可对IGBT和MOSFET（包括最新的SiC和GaN）等功率器件的栅极进行驱动。隔离放大器用于反馈通路，将检测到的电压、电流等信号返回给MCU进行处理。

　　光耦由LED、隔离介质和光敏二极管三部分组成，构成发光、传输和感光三个环节。光耦原理简单，但按照爬电距离、电气间隙和隔离电压等安规条件划分却是分门别类。

　　光耦的应用非常广泛，尤其是在电力电子领域。电动汽车和充电桩等新兴产业，为光耦也带来不小的机会。

　　汽车电子中一个趋势是把电子部分和轮毂集成在一起，通过CAN总线或电力线实现直接驱动，这样可以避免物理传动的损耗。这种构件通常很复杂且高成本。这样，半导体器件需要耐高温、耐振动。对于光耦这种硅基半导体材料，还是有很大挑战。光耦目前也只是达到125℃，因此对于高转动（也就高温）电机的驱动，需要采用冷却。

　　比如GaN、SiC等，应用到栅极驱动、电流检测等光耦器件中。另外，发光二极管本身也需要有技术突破，能够耐高温。比如对于光衰特性，其光耦器件都经过了严格的挑选，设计也考虑了足够的裕量。然而，整个系统温度进一步的上升，对光耦中的LED还是会有新的挑战。

　　电动汽车中电池管理、空调系统、牵引逆变器等不同子系统的要求不一样，比如空调的工作温度不太高；而牵引逆变器由于在发动机里，耐受温度需要比较高；电池管理在后端，温度也不会太高。因此，像DC/DC充电器一般采用MOSFET作为功率器件，也就采用MOSFET驱动。另外其工作温度也不一样，功率容量/驱动电流通常也不太大。而牵引逆变器要求功率大，要有保护和反馈等功能，因此驱动就不同。另外，电池管理总线上做电流监控即可，而牵引逆变器就会复杂一些。

　　GaN、SiC等新功率器件的优点是，可容许更高的开关频率，结温耐受高。因此对应于光耦器件的要求，即工作频率要快，驱动电流要大。另外，它们之间的工作电压和保护特性（如欠压锁定、退饱和）等也不一样。因此需要选择不同的光耦器件来驱动。

　　光耦中的挑战，一是高集成度（通道数；受绝缘要求限制），二是LED上的突破（开发活化层在下、向下发光的LED，从而减小体积）。

　　最后，他强调，相对微型变压器或电容来说，光耦虽然随寿命有光衰，但在做设计时都留有了裕量（有几十年使用寿命），这个问题完全不用担心。

　　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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