Broadcom(博通)的光耦芯片类型丰富,包括用于低速模拟量、故障检测、功率控制等应用普通的模拟光耦,用于各种数字电路的数字光耦,用于IGBT栅极驱动高速低功耗光耦,以及用于电流检测应用的和高线性度隔离放大器。产品具备高隔离性能、高速传输、低功耗和高可靠性等优点,在电子行业中具有广泛的应用和认可。
一、光耦简介
光耦合器也称为光隔离器,简称光耦, 是一种常用的半导体器件,光耦在电路中的作用是进行阻隔并对光电进行转换,通过将高压电路系统与相邻的低压系统物理隔离来隔离不需要的信号。
光耦是以光为媒介来传输信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)、隔离介质和受光器(光敏半导体管,光敏电阻)封装在同一管壳内,构成发光、传输和感光三个环节。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接收光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电-光-电”的控制。
光耦器件根据信号转换特性可以分为,线性光耦与非线性光耦。根据应用场景又可以分为数字光耦、栅极驱动器和隔离放大器三大类。数字光耦单纯实现信号隔离,栅极驱动器在信号隔离的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,而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。
二、Broadcom光耦系列
2.1 高速CMOS数字光耦合器
ACSL-7210:双通道双向25MBd数字光耦合器,针对使用PROFIBUS现场总线和串行外围接口(SPI)等高速协议的双向工业通信网络进行了优化。该器件在<2mm的薄型窄体SOIC-8封装中实现3750VRMS的高隔离电压。能够实现40ns的传播延迟和最大10ns的短脉宽失真,以满足高速工业通信网络的数字隔离设计需求,在1000 VCM下具有35 kV/μs的共模抗噪性。
ACPL-M71U和ACPL-M72U:高温数字CMOS光耦合器,适用于高温工业数字隔离应用,具备出色的性能和低功耗特性,其中ACPL-M71U使用高速LED,具有35ns的最大传播延迟(IF=10mA)。ACPL-M72U使用低电流LED以降低功耗,在低4mA LED驱动电流下,ACPL-M72U的典型传播延迟为55ns。工作温度范围-40°C至125°C,采用SO-5封装。
ACPL-077L:高速CMOS光耦合器,工作电压3.3V/5V,工作温度-40°C至+105°C。可以实现25MBd的数据速率和6ns的最大脉宽失真,采用常见的SO-8封装,隔离电压为3750 Vrms,持续1分钟,在VCM 1000V下提供了35 kV/µs的共模瞬态抗扰度。
ACPL-071L:采用高速LED和CMOS探测器IC,工作电压3.3V/5V,单通道15MBd,采用SOIC-8封装,对应的双通道15MBd系列位ACPL-074L。
ACPL-W70L:包含一个集成光电二极管、一个高速跨阻抗放大器和一个带输出驱动器的电压比较器,单通道15MBd,工作电压3.3V/5V,工作温度-40°C至+105°C。采用拉伸的SO-6封装,对应的双通道型号为ACPL-K73L。
ACPL-K73L:CMOS光耦合器,双通道15MBd,采用拉伸SO8封装,以极低的功耗实现卓越的性能。
ACPL-M75L:CMOS光耦合器,单通道15 MBd,采用SOIC-5封装。
ACPL-772L:CMOS光耦合器,工作电压为3.3V/5V,具备出色的25MBd最小数据速率和6ns最大脉冲宽度失真,采用常见的DIP-8封装,ACPL-072L采用SO-8封装。
图1:Broadcom光耦的主要封装形式
2.2 10MBd数字光耦器
ACNT-H61L和ACNT-H61LC:低功耗数字光耦合器,工作电压为3.3V/5V,工作温度-40°C至+105°C,CMR达到20 kV/µs,采用拉伸SO-8封装,爬电宽度为15mm,间隙为14.2mm,它非常适合高压电力系统中的隔离通信逻辑接口和控制,如1500V光伏系统、690Vac驱动器、可再生逆变器和医疗设备等高压电力系统。
ACPL-C61L:数字CMOS光耦合器,将AlGaAs发光二极管与集成高增益光电探测器相结合,满足了低功耗需求,工作电压为3.3V/5V,工作温度-40°C至+105°C,在整个温度范围内的最大IDD为1.5mA。正向电流低至3mA,因此允许大多数微处理器进行直流驱动。采用拉伸SO-8封装,内部间隙为0.5mm,隔离电压为5000 Vrms,持续1分钟,并提供20 kV/μs的共模瞬态抗扰度。
ACPL-M62L:字CMOS光耦合器,结合了AlGaAs发光二极管和集成高增益光电探测器,满足了低功耗需求。工作电压为3.3V/5V,工作温度-40°C至+105°C,在整个温度范围内的最大IDD为1.5mA。正向电流低至2mA。提供20 kV/µs的共模瞬态抗扰度。在保持TTL/CMOS兼容性的同时,实现了最大的交流和直流电路隔离,适用于高速逻辑接口应用。
ACPL-M71U和ACPL-M72U:高温数字CMOS光耦合器,其中ACPL-M71U使用高速LED,具有35ns的最大传播延迟(IF=10mA)。ACPL-M72U光耦合器具有低功耗的特点,在低4mA LED驱动电流下,典型传播延迟为55ns。工作温度范围-40°C至+125°C,采用SO-5封装,适用于高温工业数字隔离应用。
ACNW261L:单通道超低功耗光耦合器,工作电压3.3V/5V,工作温度范围-40˚C至+105˚C,在温度范围内每个通道的最大IDD电流为1.5mA。LED正向电流低至4mA时,大多数微处理器可以直接驱动LED。采用宽体400mil DIP-8封装,隔离电压为5000 Vrms,持续1分钟,提供20 kV/µs的共模瞬态抗扰度,在保持TTL/CMOS兼容性的同时,实现了最大的交流和直流电路隔离。
ACPL-061L:低功耗光耦合器,工作电压3.3V/5V,工作温度范围-40˚C至+105˚C,在整个温度范围内的最大IDD为1.5mA。LED正向电流低至1.6mA,因此允许大多数微处理器进行直流驱动。采用SO-8封装,隔离电压为3750 Vrms,持续1分钟,检测器IC的输出为CMOS输出。提供20 kV/µs的共模瞬态抗扰度,适用于低功耗高速逻辑接口
ACPL-064L:双通道光耦合器,工作电压3.3V/5V,工作温度范围-40˚C至+105˚C,在温度范围内每个通道的最大IDD电流为1.3mA,正向LED电流低至1.6mA,大多数微处理器可以直接驱动LED。采用SO-8封装,提供20 kV/µs的共模瞬态抗扰度,适用于高速逻辑接口应用。
ACNV2601:单通道10MBd光学耦合器,工作温度范围-40˚C至+105˚C,在Vcm=1500V时提供20 kV/μs的共模瞬态抗扰度。采用拉伸SO-10封装,爬电和间隙大于13mm,设计用于提供高隔离电压(7500 Vrms),可以承受2262 V峰值的连续高工作电压和12000 V峰值的浪涌电压。
ACNV260E:单通道10MBd光学耦合器,工作温度范围-40˚C至+105˚C。采用拉伸SO-10封装,提供5000 Vrms的隔离电压,绝缘距离(DTI)为2mm,爬电和间隙为13mm。在Vcm=1500V时提供20 kV/μs的共模瞬态抗扰度。适用于高速逻辑接口、输入/输出缓冲,可以在恶劣的噪声干扰环境中使用。
2.3 1MBd数字光耦器
ACNT-H511C:单通道高CTI光耦合器,工作电压范围4.5V~24V,工作温度范围-40˚C至+105˚C。采用15mm拉伸SO8封装,隔离电压为7500 Vrms,持续1分钟,Viorm=2262Vpeak的高绝缘电压,适用于高压电力系统中的隔离通信逻辑接口和控制,如1500V光伏系统、690VAC驱动器、铁路系统和医疗设备的可再生逆变器/储能。
ACNU-250L:单通道1MBd光耦合器器件,作电压范围3V~24V,工作温度范围-40˚C至+105˚C。采用11mm拉伸SO8封装,具有11mm的爬电和10.5mm的间隙,隔离电压为,5000 Vrms,持续1分钟,Viorm=1414Vpeak的高绝缘电压,适用于高压电力系统、空间受限的工业应用、可再生逆变器和医疗设备中的隔离通信逻辑接口和控制。
ACNT-H511:单通道开路集电极光耦合器件,工作电压范围4.5V~24V,工作温度范围-40˚C至+105˚C。采用15mm拉伸SO8封装,非常适合应用在高压电力系统中的隔离通信逻辑接口和控制,如1500V光伏系统、690VAC驱动器、可再生逆变器和医疗设备。
ACNT-H50L:单通道1MBd光耦合器件,工作电压范围3V~24V,工作温度范围-40˚C至+105˚C,采用15mm拉伸SO8封装,非常适合高压电力系统中的隔离通信逻辑接口和控制,如1500V光伏系统、690VAC驱动器、可再生逆变器和医疗设备。
ACPL-K49U:单通道、高温、高CMR、20kBD数字光耦合器,工作温度范围-40˚C至+125˚C,可配置为低功耗、低漏电光电晶体管。采用拉伸的SO-8拉伸封装,主要应用在高温工业应用。
ACPL-M49U:单通道、高温、高CMR、20kBd数字光耦合器,工作温度范围-40˚C至+125˚C,可配置为低功耗、低漏电光电晶体管,在VCM=1500V时,共模瞬态抗扰度最低为15kV/μs。采用SO-5封装,主要应用在高温工业应用。
ACPL-W50L:单通道光耦合器是一种低功耗、低输入电流的数字光耦合器,工作电压2.7V~24V,工作温度范围-40˚C至+105˚C,隔离电压为5000 Vrms,持续1分钟,工作绝缘电压VIORM为1140 VPEAK,在VCM=1500V时,共模瞬态抗扰度最低为15kV/µs。在IF=3mA时,电流传输比(CTR)通常为130%。采用拉伸SO-6封装,可用于任何TTL/CMOS、TTL/LSTTL或宽带模拟应用。
ACPL-M51L:低功耗、低电源电压的单通道1Mbd数字光耦合器,工作电压范围2.25V~24V,工作温度范围-40˚C至+105˚C,在VCM=1500 V时,共模瞬态抗扰度最低为15000 V/µs。在IF=3mA时,电流传输比(CTR)通常为140%,采用SO-5封装,可用于任何TTL/CMOS、TTL/LSTTL或其他模拟应用。
ACPL-K54L:光耦合器是一种低功耗、低输入电流、集电极开路输出的双通道数字光耦合器,工作电压2.7V~24V,工作温度范围-40˚C至+105˚C,隔离电压为5000 Vrms,持续1分钟,工作绝缘电压VIORM为1140 VPEAK,在VCM=1500V时,其共模瞬态抗扰度最低为15kV/µs。在IF=3mA时,电流传输比(CTR)通常为130%。采用拉伸SO-8封装,可用于任何TTL/CMOS、TTL/LSTTL或宽带模拟应用。
ACPL-054L:双通道光耦合器是一种低功耗、低输入电流、集电极开路输出的数字光耦合器,工作电压2.7V~24V,工作温度范围-40˚C至+105˚C,在VCM=1500V时,共模瞬态抗扰度最低为15kV/µs。在IF=3mA时,电流传输比(CTR)通常为130%。采用SO-8封装,可用于任何TTL/CMOS、TTL/LSTTL或宽带模拟应用。
2.4 100KBd数字光耦器
ACPL-K70A-000E:低功耗高增益单通道光耦合器。工作电压3.3V/5V,工作温度范围-40˚C至+105˚C。每个通道都可以用低至40µA的输入电流驱动,典型的电流传输比为3500%,该器件专为CMOS、LSTTL和其他低功耗应用而设计。
ACPL-K73A-000E:低功耗高增益单通道光耦合器,工作电压3.3V/5V,工作温度范围-40˚C至+105˚C。每个通道都可以用低至40µA的输入电流驱动,典型的电流传输比为3500%。该器件专为CMOS、LSTTL和其他低功耗应用而设计。
HCPL-270L:高增益系列光耦合器,工作电压3.3V/5V,工作温度范围0˚C至+70˚C。仅需0.5mA的LED电流,即可保证400%的最小电流传输比。采用SOIC-8封装,适用于LVTTL/LVCMOS或其他低功耗应用。
HCPL-0730:双通道光耦合器,工作电压VCC可以低至1.6V,工作温度范围0˚C至+70˚C。输入电流为1.6mA,具有7V VCC和VO额定值,可根据要求选择低至250mA的较低输入电流,采用标准的SO-8封装。
HCPL-073L:高增益系列光耦合器,工作电压为3.3V/5V,工作温度范围0˚C至+70˚C。仅需0.5mA的LED电流,即可保证400%的最小电流传输比,采用标准的SO-8封装,适用于LVTTL/LVCMOS或其他低功耗应用。
6N139:高增益光耦合器系列,工作温度范围0˚C至+70˚C,仅需0.5mA的LED电流,即可保证400%的最小电流传输比。采用DIP-8或SO-8封装,产品适用于CMOS、LSTTL或其他低功耗应用。
HCNW138:高增益光耦合器系列,工作温度范围0˚C至+70˚C,电流传输比(CTR)最小为300%,电流传输比(CTR)最小为300%,采用DIP-8或SO-8封装,主要应用于TTL应用。
HCPL-070L:高增益系列光耦合器,工作温度范围0˚C至+70˚C,仅需0.5mA的LED电流,即可保证400%的最小电流传输比。采用标准SOIC-8封装,主要用于LVTTL/LVCMOS或其他低功耗应用。
HCPL-273L:高增益系列光耦合器,工作电压3.3V/5V,工作温度范围0˚C至+70˚C,仅需0.5mA的LED电流,即可保证400%的最小电流传输比。采用标准SOIC-8封装,主要用于LVTTL/LVCMOS或其他低功耗应用。
HCPL-0700:高增益光耦合器系列,采用标准SOIC-8封装,工作温度范围0˚C至+70˚C,对于1.6mA的LED电流(1 TTL单元负载),电流传输比(CTR)最小为300%。HCPL-0700主要设计用于TTL应用。
三、光耦器件选型
在光耦选型时一般需要考虑如下几个参数:
(1)线性还是非线性:应用场景为开关信号的可以选择非线性光耦,需要传输模拟量则要选择线性光耦。
(2)速度:根据应用场景要求,选择低速光耦(光敏三极管,响应速度微秒级)或者高速光耦(光敏二极管,响应速度纳秒级)。
(3)隔离电压:光耦是起隔离作用的元器件,隔离性能就需要通过隔离电压这个参数来体现,隔离电压的意思是光耦的输入和输出之间短时间所能承受不被击穿电压的最大值。
(4)电流传输比CTR:这个参数指的是输出电流和输入电流之间的百分比值,CTR值越大,表明光耦越省电,相对的也更容易受到干扰,反之亦然。
(5)工作温度:所有光耦都有一个温度范围,在选型时可以根据自己的应用场景(商规/工规/车规)和需求来选择工作温度参数。
(6)封装:根据电路、PCB结构空间来确定是选择单通道还是多通道产品,一般光耦常用的封装有DIP-4、DIP-8、SOP-4、SOP-8等等。
标签:低功耗,封装,Broadcom,工作温度,40,芯智雲城,ACPL,选型,耦合 From: https://blog.csdn.net/2403_87610880/article/details/143022155