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簡介
ACPL-x6x和ACNW261L提供了顯著的功率效率改進——電氣系統(tǒng)設計者的一個關鍵設計參數(shù)。這些新的光耦合器比目前的標準光耦合器低90%，比其他光隔離器低40%光耦合器提供高壓絕緣和噪聲抑制——在電氣系統(tǒng)中信息從一個電壓電位傳輸?shù)搅硪粋€的兩個基本要求。電氣設備，特別是在工業(yè)應用中使用的設備，必須可靠地運行多年。因此，光耦合器必須提供一個高質量的絕緣屏障，以確保可靠性和耐久性。此外，光耦合器拒絕可能導致異常電壓轉換或輸出信號上的過度噪聲的共模瞬態(tài)噪聲。

圖1。ACPL-x6x直接從ASIC驅動，沒有外部緩沖器。

目標應用程序和關鍵功能

ACPL-x6xL和ACNW261L被設計用于通信接口（RS485、CANBus和I2C）、微處理器系統(tǒng)接口，并為A/D和/或D/A轉換應用程序提供數(shù)字隔離。設備的性能是保證在一個較寬的溫度范圍內，從-40°C到105°C，使其成為理想的工業(yè)應用。

ACPL-x6xL和ACNW261L的主要功能包括：

一個低電流的LED輸入，允許從CMOS輸出直接驅動（參見圖1o35kV/μs動態(tài)和靜態(tài)共模抑制-不會消除噪音！在各種負載條件下控制輸出旋轉速率,易于配置的反轉和非反轉操作,在連續(xù)工作電壓從560到1414，瞬態(tài)電壓為6k/8kVpeak

表1給出了這些光耦合器的基本技術規(guī)范。

表1。ACPL-x6xL和ACNW261L。

參數(shù)	規(guī)格
傳播延遲	80 ns (max)
任意兩個部分之間的傾斜	30 ns (max
脈沖寬度畸變	30 ns (max
LED正向電流	1.6 mA
Icc電源電流	1.3 mA (max)
共模噪聲抑制	35 kV/us 和 1000 V
電源電壓	2.7至5.5 V
溫度范圍	-40至105°C
連續(xù)工作電壓	560 Vpeak到1414 Vpeak

易用性和設計的靈活性

如前所述，切換新的光耦合器系列所需的低LED電流使得直接從CMOS輸出驅動輸入的LED成為可能。為了簡化這些情況下的電路設計，指定了新的固定輸入電阻器的3.3V和5V信號電平（跨溫度范圍）。此外，推拉CMOS輸出消除了對外部上拉電阻的需要。輸出階段是反相的，但設計者可以輕松地配置光耦合器的反相或非反相操作。在下面的圖2中，要獲得非反轉配置，設計者只需將Vin更改為Vcc，GND1則更改為Vin。

圖2。典型的高CMR驅動電路。

圖3。LED燈輸出功率，LOP，隨時間變化的穩(wěn)定性。

光耦合器CMR性能

共模噪聲可能在數(shù)據通信應用中造成一個重大問題，特別是在電機、傳感器和可編程邏輯控制器連接在一起的工業(yè)環(huán)境中。在這種的系統(tǒng)中，隔離器降低噪聲水平并提高信號性能。所有的隔離器，無論技術如何，在組件的兩個隔離側之間都有一個寄生電容耦合。發(fā)生在輸出側的噪聲瞬態(tài)可能導致輸入側不必要的電壓上升。這可能導致輸入的錯誤觸發(fā)，甚至是高阻抗邏輯輸入的鎖定。帶有LED輸入的光隔離器在高共模噪聲環(huán)境中是理想的。

這些光耦器中的光信號通過內部光透明絕緣材料的衰減較低，因此通過隔離器的距離可以保持較高，有效地降低了寄生電容。換句話說，在這些光耦合器中提供足夠的絕緣厚度，可以最大限度地減少兩側之間不需要的電容耦合。

圖2中所示的“分裂電阻”輸入LED驅動方法平衡了整個LED輸入的阻抗。因此，LED上的共模噪聲電壓上升是對稱的，因此不能打開LED。此外，LED輸入具有相對較高的輸入電容70pF。串聯(lián)連接的LED和限流電阻形成一個低通濾波器，有助于濾波噪聲瞬變。內部法拉第屏蔽也減少了共模噪聲的影響。

高可靠性

在光耦合器中使用的LED的質量突出了產品的耐用性。其制造工廠生產自己的針對光耦合器的高可靠性led。在ACPL-x6xL和ACNW261L中使用的紅外線、砷化鋁鎵LED在溫度和時間上都具有良好的穩(wěn)定性。如圖3所示，在運行100,000小時后，光輸出功率（LOP）基本保持不變。在產品數(shù)據表中提供了顯示超溫性能的圖表。

速度增強

放置在輸入電流極限電阻器上的峰值電容器（圖4）提高了速度性能。峰值電容器的值取決于輸入信號和供電電壓的升降時間和LED輸入驅動電流（IF）。圖5顯示了通過添加一個驅動電流為2mA和3.3V/5V電源的峰值電容器，傳播延遲和脈沖寬度畸變（PWD）的顯著改善。