2022年光耦原理介绍

1、光电耦合器 TLP521 是可把握的光电藕合器件,光电耦合器广泛作用在电脑终端机,可控硅系统设备,测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,化电路设计；目的在于增加安全性,减小电路干扰,减东芝 TLP5211, 2 和 4 组成的砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管；该 TLP5212 供应了两个孤立的光耦 8 引脚塑料封装,而TLP5214 供应了 4 个孤立的光耦中 16 引脚塑料 DIP 封装集电极 - 发射极电压： 55 （最小值）经常转移的比例： 50 （最小）隔离电压：2500 Vrms （最小）图 1 TLP521 TLP52

2、1-2 TLP521-4 光藕内部结构图及引脚图图 2 TLP521-2 光电耦合器引脚排列图Absolute Maximum Ratings 确定最大额定值 Ta = 25 Unit 单位mA mA/A V V V Characteristic 参数Symbol Rating 数值符号TLP521- 1 TLP521- 2 TLP521- 4 Forward current 正向电流IF 70 50 Forward current derating 正向电流减率 IF/ - 0.93Ta 50- 0.5Ta 25LED Pulse forward current 瞬时正向脉冲电流IFP 1

3、100 pulse, 100ppsReverse voltage 反向电压VR 5 Junction temperature 结温Tj 125 接Collector- emitter voltage 集电极发射VCEO 55 收极电压侧Emitter - collector voltage 发射极集电VECO 7 极电压Collector current 集电极电流IC 50 mA mW mW/mW mW/Vrms Collector power dissipation 1 circuit PC 150 100 集电极功耗Collector power dissipation derating

4、 1 PC/ - 1.5 - 1.0 circuit Ta 25 集电极功耗减率Junction temperature 结温Tj 125 Storage temperature range 储存温度范畴Tstg - 55125 Operating temperature range 工作温度范畴 Topr - 55100 Lead soldering temperature 无铅焊接温度Tsol 260 10 s Total package power dissipation整体功耗PT 250 150 Total package power dissipation derating PT/

5、 - 2.5 - 1.5 Ta25 整体功耗减率Isolation voltage 隔离电压BVS 2500AC,1Min 最小, R.H. 60%注：使用连续负载很重的情形下（如高温 产品的牢靠性下降明显甚至损坏；/ 电流 / 温度 / 电压和重大变化等）,可能会导致本Recommended Operating Conditions建议操作条件Symbol 符号Min Typ Max Unit Characteristic 参数最小典型最大单位Supply voltage 电源电压VCC 5 24 V Forward current 正向电流IF 16 25 mA Collector cur

6、rent 集电极电流IC 1 10 mA Operating temperature 操作温度Topr - 25 85 型号Classi -Current Transfer Ratio %IC/IF Marking Of Classification 标志的分经常转移率 %IC/IF fication 类*1 分级标IF = 5mA, VCE = 5V, Ta = 25准最小最大Blank, Y, Y, G, G, B, B, GB A 50 600 Rank Y 50 150 Y, Y TLP521 Rank GR 100 300 G, G Rank BL 200 600 B, B Rank

7、 GB 100 600 G, G, B, B, GB TLP521- 2 A 50 600 Blank, GR, BL, GB TLP521- 4 Rank GB 100 600 GR, BL, GB *1: Ex. rank GB: TLP521- 1 GB Note: Application type name for certification test, please use standard product type name, i.e. TLP521- 1 GB: TLP521- 1, TLP521 - 2 GB: TLP521- 2 Individual Electrical C

8、haracteristic 单独的电气特性参数 Ta = 25 Max Symbol Test Condition 测 Min Typ Unit Characteristic 参数 最符号 试条件 最小 典型 单位大Forward voltage 正向电压 VF IF = 10mA 1.0 1.15 1.3 V LED Reverse current 反向电流 IR VR = 5V 10 ACapacitance 电容 CT V=0, f =1MHz 30 pF Collector- emitter breakdown voltage 集电 VBR IC = 0.5mA 55 V 极发射极击穿

9、电压 CEO Emitter - collector breakdown voltage 发射 VBR 接 极集电极击穿电压 ECO IE = 0.1mA 7 V 收VCE = 24V 10 100 nA 侧 Collector dark current 集电极暗电流 ICEO VCE=24V,Ta=852 50 ACapacitance collector to emitter 电容（集CCE V =0, f =1MHz 10 pF 电极到发射极）Coupled Electrical Characteristic 耦合电气特性参数 s Ta = 25 Min Symbol Typ Max U

10、nit Characteristic 参数 Test Condition 测试条件 最符号 典型 最大 单位小50 600 Current transfer ratio 经常转移的比率 IC/IF IF=5mA, VCE =5V Rank GB % 100 600 IC/IF 60 Saturated CTR 饱和率 IF=1mA, VCE=0.4V Rank GB % sat 30 IC = 2.4 mA, IF = 8 mA 0.4 Collector- emitter saturation voltage VCE 0.2 V 集电极 - 发射极饱和电压 sat IC=0.2mA, IF=

11、1mA Rank GB 0.4 Isolation Characteristic 耦合电气特性参数 Ta = 25 Symbo Max Test Condition 测试 Min Typ Unit Characteristic 参数 l 符 最条件 最小 典型 单位号 大Capacitanceinput to outputCS VS = 0, f = 1 MHz 0.8 pF 电容（输入输出）11VS = 500 V, R.H. 10Isolation resistance 隔离电阻 RS .60% AC, 1 Min 最小 ute 2500 Vrms AC, 1 second, in oil

12、 5000 Isolation voltage 隔离电压 BVS DC, 1 Min 最小 ute, 5000 Vdc in oil Switching Characteristic 开关特性参数 Ta = 25 Characteristic 参数Symbol 符号Test Condition 测试条件Min Typ Max Unit 最小典型最大单位Rise time 上升时间tr VCC=10V IC=2mA RL=100.2 s Fall time下降时间tf 3 Turn - on time 开启时间ton 3 Turn - off time 关断时间toff RL = 1.9k Fi

13、g.1 VCC = 5V, IF 3 sTurn - on time 开启时间tON 2 Storage time 储备时间ts 15 = 16mA Turn - off time 关断时间tOFF 25 图 3 TLP521-1 封装图图 4 TLP521-2 封装图图 5 TLP521-4 封装图图 6 开关时间测试电路 特性曲线图：应用电路：图 7 打开或关闭12V 直流电动机的TTL 把握信号输入电路图74HC04 特性 :.缓冲输入L = 15pF, TA = 25 C .传输推迟 典型值 : 6ns at VCC = 5V, C.扇出（驱动）才能： 在温度范畴内 - 标准输出 .

14、. . . . . . . . . . . . . . 10 LSTTL Loads - 总线驱动 . . . . . . . . . . . . . . . 15 LSTTL Loads .宽工作温度范畴 . . . 55 C to 125 C .对称的传输推迟和转换时间.相对于 LSTTL规律 IC,功耗削减很多.HC Types - 工作电压： 2V 到 6V - 高抗扰度 : NIL = 30%, NIH= 30% of VCC at VCC = 5V . HCT Types - 工作电压： 4.5V 到 5.5V - 兼容直接输入LSTTL规律信号 , VIL = 0.8V Max,

15、 VIH = 2V Min 电路；- 兼容 CMOS规律输入 , Il1 A at VOL, VOTTLLSTTL该 74HC04/74HCT04是高速 CMOS 器件,低功耗肖特基的功能作用：六反相器图 1 引脚 图功能图 2 规律图图 3 7404 真值表最大额定值电源电压引脚 （输出）-0.5 to +7.0V DC 输入电压-1.5 to Vcc+1.5V 直流输出电压-0.5 to Vcc+0.5V 钳位二极管电流 20mA 直流输出电流,每个 25mA 功耗600mW 建议操作条件 : Operating Conditions操作条件MM74HC 最小最大Supply Voltag

16、e电源电压 VCC 2 6 DC 输入或输出电压（输入电压,输出电压）0 VCC Operating Temp. Range TA 工作温度-40 +85 MM54HC -55 +125 Input Rise or Fall Times输入上升或下降VCC=2.0V 1000 时间 tr,tf VCC=4.5V 500 ns VCC=6.0V 400 ns 直流电气特性Symbol Parameter 参数Conditions 条件VCC 74HC 54HC TA位TA=25 TA=-40 to to 125符号85 VIH 输入高电平电压VIN=VIL 丨 IOUT2.0V 典型Guaran

17、teed Limits 保证极1.5 1.5 1.5 4.5V 3.15 3.15 3.15 6.0V 4.2 4.2 4.2 VIL 输入低电平电压2.0V 0.5 0.5 0.5 4.5V 1.35 1.35 1.35 6.0V 1.8 1.8 1.8 2.0V 2.0 1.9 1.9 1.9 4.5V 4.5 4.4 4.4 4.4 丨20 A VOH 输出高电平电压6.0V 6.0 5.9 5.9 5.9 VIN=VIL 丨 IOUT4.5V 4.2 3.98 3.84 3.7 VOL 输出低电平电压丨 4.0 mA 丨6.0V 5.7 5.48 5.34 5.2 IOUT 丨 5.2

18、 mA 2.0V 0 0.1 0.1 0.1 VIN=VIH 丨 IOUT4.5V 0 0.1 0.1 0.1 丨20 A 6.0V 0 0.1 0.1 0.1 VIN=VIH 丨 IOUT4.5V 0.2 0.26 0.33 0.4 IIN 最大输入电流丨 4.0 mA 丨6.0V 0.2 0.26 0.33 0.4 IOUT 丨 5.2 mA 6 .0V 0.1 1.0 1.0 VIN=VCC or GND ICC 电源电流VIN=VCC or GND 6.0V 2.0 20 40 IOUT=0 A 沟通电气特性 : Symbol 符号Parameter 参数条件典型Guaranteed Limit 保证极限tPHL,tPLH 最高传播推迟时间8 15 AC Electrical Characteristics VCCe2.0V to 6.0V, CLe50 pF, tretfe6 ns unless otherwise specified沟通电气特性 : VCC TA TA eb40 to 85 TA eb55 to 12Symbol Parameter 参数Conditio=25 符号ns 条件典保证界限型tPHL,tPL H 最大传输推