啃书—以国产化光耦ORPC-847芯片手册为例
近期有幸体验了一款国产光耦产品,并在深入学习的过程中积累了一些疑问与心得,特此整理分享,期望能为同行们的探索之路提供些许助益:
光耦是将发光二极管(LED)和光电探测器(一般是光电三级管)集成于一个封装中的器件。光耦一般用于信号的隔离,当两个电路的电源参考点不相关时,使用光耦可以保证在两边不共地的情况下,完成信号的传输。
ORPC-847形状如图:
其有16脚,由4个GaAs发射管和4个NPN二极管组成,管脚距离是2.54mm,常被用于家用电源、开关电路、连接器、电磁阀控制、电话机、交流电机驱动器、温度控制、信号传输器等领域。
其功能图如下:
对于急于上手、追求快速入门的我们而言,芯片手册中冗长的文字描述无疑显得不够高效。为此,我特地提炼了一套快速概览该款光耦核心特性的方法,这套技巧同样适用于探索其他类型的光耦器件。
首先点开芯片手册,找到其输入输出参数部分,无论是ORPC-847芯片亦或是其他款式的光耦芯片,均可以以下方式进行分析,看其是否适合实际工程。如下图所示为ORPC-847的输入输出参数,首先看其正向电压VF(即二极管导通时的固定压降),在20mA工作电流条件下,是1.2V左右;其次看其反向电流IR即二极管反接时击穿前的截止电流,在反向电压为5V时为5μA,其次是Ct在一定频率下表现为电容特性,即在1KHZ的频率下可以看做为30pF的输入电容;
对其输出特性,首先看ICEO即集电极到发射极固定电流,在20V的情况下,只有100nA左右,其次看BVCEO即集电极向发射极击穿电压,当集电极对发射极的电压大于80V的时候可能会击穿三极管,所以需要再设计的时候注意;最后看发射极向集电极的击穿电压BVCO,当发射极对集电极电位大于7V时可能会击穿三极管。
电流传输比也是光耦一个非常重要的参数,如图所示电流传输比(CTR:最低50%在IF=5mA,VCE =5V),最低为50%,以50%为例,输入电流为5mA的情况下,输出电流为5*50%=2.5mA。