光耦合器在工业电子设备中的应用挑战！-先进光半导体

　　工业电子设备的系统设计在实际应用中经常遇到多重挑战与输电线路的关系。例如，接地回路偏移电压可以产生回路电压系统之间的电流会导致设备故障。这些问题往往是通过使用光耦合器，如（远距离）或光电耦合器（短距离）。标准光电晶体管输出耦合器用于通信应用程序支持高达数kbps的传输速率，前提是设计很好。但是，由于对缩短数据等待时间的需求不断增加设备之间的传输和电路之间更快的循环处理，由于时间问题光电耦合器延迟现在是一个重要的考虑因素。

　　我们提供范围广泛的中到高级产品通信用高速光电耦合器（光耦合器）支持标准的快速响应发光器件和光检测集成电路传输速率为20kbps到50Mbps。本文档描述我们的IC输出耦合器系列的特点和应用设计。

　　（1）晶体管输出耦合器，如TLP293用于传输速度高达几kbps。通常是光电晶体管的集电极基极在光检测侧有一个**的光的粘合面积大感受性，具有高的收集基容量（Cob）。这会导致更长的时间传播延迟时间由于米勒效应，特别是当晶体管状态从开变为关。在非饱和运行时，输出电流根据输入电流而变化，这允许晶体管输出耦合器用于模拟信号。

　　（2）中频（20kbps）耦合器，如TLP2301具有较短的带宽当光电晶体管变为关闭时的传播延迟。这是由于内置的基极-发射极电阻，用于转移晶体管基极域中剩余的少数载流子以及集电极-基极充电容量电流通过发射极侧。与标准晶体管输出耦合器不同的是TLP2301在饱和时有保证的**传播延迟（tpHL=30μs（**值）@Ta=25˚C），因此适用于传输接口，如作为RS-232操作速度高达20kbps。

　　（3）高速IC输出耦合器（100k到1Mbps）将光电二极管分开以及光探测器芯片上的晶体管，以实现高速开关和减少Cob，这与传播延迟有直接关系。高速集成电路输出耦合器适用于高达1Mbps的速度（例如RS-232C），并且也可与晶体管输出耦合器一起用于开关电源模拟信号传输设备中的输出差分反馈。

　　（4）高速IC输出耦合器（1Mbps或以上）具有高增益，高速放大电路后对光电二极管进行进一步的速度提升，并设计的传输速度高达50Mbps级。我们提供广泛的服务一系列高速集成电路输出耦合器，包括集电极开路输出和图腾柱输出配置。具有放大电路的IC输出耦合器阈值输入电流，这意味着电流超过给定的LED输入电流阈值以数字方式打开或关闭输出。这让他们不适合模拟信号的线性传输。它们被用于数字电视**信号传输。

　　显示了使用TLP2301的数字信号传输电路示例。数字信号传输要求输出电压始终保持在低电压。因此，当输出晶体管导通时，在LED输入电流存在时，必须将其推入饱和状态区域或维持在适合后续元件的低电压。如果低电压随后的元素假设为VIL=0.6V（**值），然后我们找到相应的VO=0.6V时的最小集电极电流，并设置上拉电阻，使负载电流低于最小值。通常，VCE=5V的CTR用作根据数据表上的IC-VCE曲线计算变化率DVCE。

　　PLC控制系统是一个顺序控制器，通常通过控制器上的光电耦合器进行隔离信号输入或输出侧。PLC输入电路通常接收传感器信号或编码器脉冲信号。晶体管输出耦合器通常用于低速信号传输，而高速耦合器用于高速信号传输。接收器设备和/或源

　　桥式二极管或交流输入型（接收器/源输入型）光电耦合器将用于与两种形式兼容的情况需要输入信号。图2.3.11显示了使用桥式二极管和TLP2391高速（10Mbps）耦合器，设计用于高速接收器和源设备。TLP2391不需要桥式二极管，因为它有图腾极输出，所以不需要上拉电阻RL。这有助于减少电路中元件的数量。

　　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。