高速光耦的案例
高速光耦的工作原理以及應用
高速光耦簡稱光耦。光耦以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。高速光耦一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管（LED），使之發出一定波長的光，被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。
高速光耦是一種把發光器件和光敏器件封裝在同一殼體內，中間通過電→光→電的轉換來傳輸電信號的半導體光電子器件。其中，發光器件一般都是發光二極管。而光敏器件的種類較多，除光電二極管外，還有光敏三極管、光敏電阻、光電晶閘管等。高速光耦可根據不同要求，由不同種類的發光器件和光敏器件組合成許多系列的光電耦合器。
比較器A1將ZDl(結點A)的參考電壓和通過分壓電路R7和R8的輸出電壓進行比較，因而控制Q2的導通狀態，可以定義發光二極管D1的電流和通過光耦合在光敏晶體管Q1的集電極電流。然后Q1定義脈沖寬度和輸出電壓，補償任何使輸出電壓改變的傾向。
隨著光電耦合器的使用時間增加和傳輸比即增益的下降，為了防止控制失靈，給Q2提供充足的驅動電流裕量是很有必要的。光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達林頓型、集成電路型等。（外形有金屬圓殼封裝，塑封雙列直插等）。
在光電耦合器內部，由于發光管和受光器之間的耦合電容很?。?pF以內）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。
展開 國產光耦-雙通道15 MBd高速光耦ICPL-075L
光電器件根據傳輸速率的不同可以分為普通光耦和高速光耦；高速光耦是一種數字隔離器；它的結構由光敏二極管和放大驅動電路組成；具有高速傳輸的特點，可以在高速數據傳輸時，確保信號的穩定性和可靠性。
由工采網代理的ICPL-075L是一款雙通道15 MBd高速數字光耦合器，針對全雙工工業通信應用進行了優化；采用最新的CMOS集成電路技術，以極低的功耗實現卓越的性能；在傳輸數據時，它可以同時傳輸兩個不同的信號，可以更加高效地進行數據傳輸。
產品參數：
ICPL-075L以薄型SOP8封裝，同時支持具有40 ns傳播延遲的數據速率的高速全雙工數據通信;每個檢測器包含一個集成光電二極管，一個高速跨阻放大器，電壓比較器與輸出驅動器；獲得UL、VDE和CQC等監管部門的批準，符合UL1577、EN60747-5-5（VDE0884-5）和GB4943.1標準。
特性：
●+3.3V和+5V CMOS兼容性
●40 ns max；脈寬失真
●30 ns max；傳播延遲偏斜
●高速:每分鐘15 MBd
10 kV/μm最低共模抑制
●—40攝氏度至105攝氏度的溫度范圍
應用：
●數字現場總線隔離
●CANBus，RS485，USB
●多路數據傳輸
●計算機外圍接口
●微處理機系統接口
●直流變流器
ISweek工采網提供一個完整而全面的光耦合器系列，便于選擇各類應用場景需要的光耦；如需光耦樣品測試、規格書資料、技術應用咨詢，歡迎聯系:19168597394（微信同號）
展開 光耦推薦—高速風筒方案中用到哪些光耦型號
高速風筒是現代生活中常見的電器設備，廣泛應用于家庭、商業和工業領域；光耦是一種能夠將輸入信號轉換成輸出信號的元器件，其作用在于將電氣信號轉換成光信號，從而實現電路的隔離和保護；采用光耦可實現對風機轉速和溫度的精確控制和監測，從而提高風機的性能和可靠性。
在高速吹風機方案中，光耦主要被用于隔離高壓和低壓電路，從而保護電路安全穩定運行；此外，光耦也可以被用于控制電機啟停、調節風速等功能；因此，光耦的選擇對于吹風機內部電路的穩定性和安全性有著非常重要的作用。
由工采網代理的ICPL3021、ICPL3H4是目前市場上廣泛使用的一種光耦產品；具有優異的電氣性能和穩定的工作特性。在高速吹風機的控制板中，它起到關鍵作用，確保了電路信號的穩定傳輸，為吹風機的高速運轉提供了可靠的保障。此外，其具有較高的響應速度和穩定性，能夠準確地響應輸入信號，并保證輸出信號的穩定性和準確性。
另外工采網提供的光耦還具有體積小、重量輕、功耗低等優點，且還通過了無鹵素認證，符合環保標；非常適合于各種小型電子產品中的應用。在電子產品設計中，如果需要將電路隔離和保護，同時需要保證輸出信號的準確性和穩定性，那么是一個非常好的選擇。
光耦ICPL3021、ICPL3H4產品特點：
1、優異電氣性能：具有出色的電氣性能，包括低導通電阻、高隔離電壓和高響應速度等。這使得它在高速吹風機等電子設備中能夠穩定、高效地工作。
2、高性價比：在保證性能的同時也注重成本控制、在市場上具有較高的性價比，能滿足需求。
3、穩定工作特性：采用了先進的設計和制造工藝，確保了其在各種工作環境下都能保持穩定的性能表現。無論是在高溫、低溫還是高濕度等惡劣條件下，都能保持可靠的工作狀態。
展開 光耦怎么用：輸入和輸出到底是什么關系？
多用于通訊隔離以及PWM波控制（可有效降低電磁干擾），判斷是不是高速光耦，看數據手冊是否注明 High speed（1Mbps、10Mbps）。
要點
光耦的核心應用是隔離作用。
相同電壓下線性光耦輸入電阻與輸出電阻相同時，輸出電流IC基本與輸入電流IF一致；即使輸入與輸出電壓不同，也可以匹配輸出與輸入的電阻來實現。
用于開關信號線性光耦和非線性光耦都可以，反過來線性光耦電路中不能用非線性光耦代替。
非線性光耦要比線性光耦響應速度快，類似于比較器比運算放大器響應速度快一樣。
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光耦知多少，TA的魅力無法抗拒，換種角度了解TA
圖5：實驗數據
所以使用線性光耦傳遞開關信號時，需要合理匹配輸入電阻的大小，圖1中輸入電阻360Ω，光耦輸入正向壓降1V左右，所輸入電流IC為(5-1)/360≈11mA，光耦輸出CE阻抗200Ω多點，而繼電器HFD2線圈阻抗2880Ω，此時可正常驅動繼電器，若IC電流變小，則CE阻抗變大后會導致不能正常驅動繼電器。
?線性光耦主要用于模擬信號的傳遞，輸出相當于一個可變電阻。在開關電源中很常見，利用光藕做反饋，把高壓和低壓隔離。常用的有PC817、PS2561、PS2801。如前面例子也常用于開關信號。
圖7為圖6中開關電源內部的線性光耦，開關電源的輸出電壓經過線性光耦隔離并反饋到控制芯片達到實時調節輸出電壓的目的。
圖6：光耦在開關電源中的應用
圖7：開關電源內部的光耦
?非線性光耦主要用于開關信號（或數字信號）的傳遞，常用的4N系列的有4N25、4N26以及TIL117；另外還有高速光耦，如6N136、6N137、PS9714、PS9715等。多用于通訊隔離以及PWM波控制（可有效降低電磁干擾），判斷是不是高速光耦，看數據手冊是否注明 High speed（1Mbps、10Mbps）。
?要點
①光耦的核心應用是隔離作用；
②相同電壓下線性光耦輸入電阻與輸出電阻相同時，輸出電流IC基本與輸入電流IF一致；即使輸入與輸出電壓不同，也可以匹配輸出與輸入的電阻來實現；
③用于開關信號線性光耦和非線性光耦都可以，反過來線性光耦電路中不能用非線性光耦代替。
④非線性光耦要比線性光耦響應速度快，類似于比較器比運算放大器響應速度快一樣。
展開 干貨｜光耦怎么用：輸入和輸出到底是什么關系？
圖6 光耦在開關電源中的應用
圖7 開關電源內部的光耦
非線性光耦主要用于開關信號（或數字信號）的傳遞，常用的4N系列的有4N25、4N26以及TIL117；另外還有高速光耦，如6N136、6N137、PS9714、PS9715等。多用于通訊隔離以及PWM波控制（可有效降低電磁干擾），判斷是不是高速光耦，看數據手冊是否注明 High speed（1Mbps、10Mbps）。
來源 | 頭條號
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展開 談談CAN總線對線束設計的要求及內在機理
解決這些問題的一個方法是使用電流隔離：隔離變壓器為系統提供電源，光耦或數字隔離器件提供數據隔離。電流隔離可以去除地環流，抑制噪聲電壓。采用電流隔離的電路如圖21-1所示，本公司CAN接口電路也采用了電流隔離處理。
圖21-1：遠距離通訊電流隔離電路示意圖
22. CAN接口電路與RS485接口電路
CAN總線和RS485總線都是采用差分信號傳輸數據，它們在總線拓撲、終端匹配、信號衰減、隔離與接地、波特率與通訊距離關系等方面都是相似的。但是CAN有自己的一些特性，在接口設計中，不能照抄RS485接口電路。
CAN總線對信號延遲敏感，因此信號隔離必須使用高速光耦或者磁耦合器件，以減少信號延遲。公司大量使用的TLP521光耦因為延遲時間過大（微秒級）不可以用于CAN接口電路。
CAN總線對電容敏感，在設計CAN接口電路時，需要使用CAN專用共模電感、專業ESD器件；需要根據應用的最大波特率和通訊距離，來決定是否在CAN總線上增加濾波電容以及濾波電容的大小。
展開 高手寫的CAN總線入門總結
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醫療設備在安全方面的絕緣設計
根據聲音設計實踐，光耦為醫療設備提供有效絕緣，保護病人遠離潛在的漏電流危險。
使用交流供電的醫療診斷、測量和治療設備，由不合適的接地和電絕緣產生漏電流，潛在的將病人甚至醫療人員暴露在電擊、燒傷、內器官損傷和心律不齊的危險之中。體液的電導、各種電導液的存在和病人時用的凝膠體，使治療環境存在更大危險。使用凝膠體減少皮膚正常高于50Ω的電阻值。第二個重大危險來自設備間的輻射，它會降低附近其他設備性能。所以，代理商沿用了US FDA（食品藥物管理局）、EU（歐盟）和其他安全部門的規定，確保這些醫療設備遵守安全標準。
IEC（國際電工委員會）60601-1標準規定醫療設備電安全以保護病人、操作者和環境為條件。其他標準規定了更多
安全必備條件。例如，IEC 60601-1-x間接標準系列處理例如EMC（電磁兼容）、X射線保護和可編程醫療系統的問題。EMC確實是個重要的標準，因為設備不能成為EMI（電磁干擾）源。它會阻止其他設備準確運行，并且必須對操作環境中潛在的EMI免疫。自2005年11月以來，醫療設備不得不遵守最新的IEC 60601-1-2:2001 EMC標準。
醫療設備傳遞數據的部分，設計者用光耦或變壓器方法，從高壓環境中隔離敏感電路或者病人?；诠膺B結器的技術過去只支持有限的數據速率，導致變壓器隔離方法普遍使用。這種方法提供必備的數據速率，但是一般需要更多器件，占據了 PCB（印刷電路板）的更多空間和更復雜的設計。隨著光耦更高速數據速率能力和改良的時間特性的引入，這個情形得到改變。
增強型電絕緣
不同于功能性絕緣，增強型絕緣保護電擊和確保設計自動防故障裝置（參考文獻1）。這個特點很關鍵，例如ECG（心電圖儀）系統或電擊去纖顫器（圖1和圖2）。
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