光耦的设计及电器特性解析.pdf

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1、光耦的设计及电气特性解析HHuXiXinJuly,200912009/7/14题外话©器件在电源设计中的重要性©器件成本与性能的平衡©器件封装,成本与PCB空间的平衡©设计的裕量—器件各项性能的toleranceContents©光耦主要电气规格的定义与解释©光耦CTR变化对设计的影响©光耦的寿命计算©光耦的小信号特征及其对环路的影响©提高设计效率的建议32009/7/14©光耦主要电气规格的定义与解释42009/7/14©光耦主要电气规格的定义与解释FODB100/1/2SingleChannelMicrocouplerfromFAIRCHILDTCMT1100Series/TCMT4

2、100SeriesfromVISHAYSeriesfromVISHAY2009/7/1452009/7/145©光耦主要电气规格的定义与解释用处:基于电气绝缘的信号传递光耦包括一个光发射二极管(LED),及NPNphototransistor.下图显示了常见光耦的原理图，图B是一个展开的原理图，包括B-C间的光检测器。LED电流IF会产生一个opticalflux，而被光二极管检测，光二极管会产生一个photocurrent,Icb,被phototransistor放大。Phototransistor会提供C-E电流，Ice,器件的电流增益被定义为CTR。Phototransistorc

3、ouplerschematic62009/7/14©光耦主要电气规格的定义与解释--AbsoluteMaximumRatingsVISO（IsolationVoltage）指光耦输入和输出PIN之间所允许通过的最大交流电压值，表示为RMS值。确保光耦一定的绝缘阻抗。一般情况下，此定义只是保证有限测试时间，例如1分钟，而不是无限制的。FODB100/1/2SingleChannelMicrocouplerfromFAIRCHILDTCMT1100Series/TCMT4100SeriesfromVISHAY72009/7/14©光耦主要电气规格的定义与解释--AbsoluteMaximum

4、RatingsOperatingAmbientTemperature:TA(°C)器件正常工作所允许的温度范围。通常当环境温度上升时，器件所能承受的功耗会下降对光耦来说，此处所指的温度不是指器件表面的温度，而是指器件周围的环境温度。Tj:器件的结温定义(=环温+热阻*功耗)。FODB100/1/2SingleChannelMicrocouplerfromFAIRCHILDFODB100/1/2SingleChannelMicrocouplerfromFAIRCHILDTCMT1100Series/TCMT4100SeriesfromVISHAYTCMT1100Series/TCMT410

5、0SeriesfromVISHAY2009/7/148©光耦主要电气规格的定义与解释--AbsoluteMaximumRatingsLightEmittingDiode:ForwardCurrent:ILightEmittingDiode:ForwardCurrent:IF(mA)发光二极管所能允许的最大电流，保证环温25C时LED功耗不会导致其损坏。FODB100/1/2SingleChannelMicrocouplerfromFAIRCHILDTCMT1100Series/TCMT4100SeriesfromVISHAY2009/7/142009/7/149©光耦主要电气规格的定义与

6、解释--AbsoluteMaximumRatingsLightEmittingDiode:ReverseVoltage:VLightEmittingDiode:ReverseVoltage:VR(V)LED所能承受的最大反向电压。当超过此电压时，发光二极管会突然有反向电流流过，此时，LED无法发光。另外，当有反向电流流过时，可能导致此后发光效率会降低。因此，此反向电压超过此规格时，会导致光耦损坏或不可恢复的降额发生。对允许AC电流输入形式的光耦来说，不存在此规格。FODB100/1/2SingleChannelMicrocouplerfromFAIRCHILDTCMT1100Series

7、/TCMT4100SeriesfromVISHAY2009/7/142009/7/1410©光耦主要电气规格的定义与解释--AbsoluteMaximumRatingsLightEmittingDiode:PowerDissipation:PLightEmittingDiode:PowerDissipation:PD(mW)25度环温时光耦原边LED所允许的最大功耗。一般来说环温增加时，LED所能承受的功耗值降低。FODB100/1