iCoupler磁耦隔离技术与光耦隔离技术

clark

iCoupler磁耦隔离技术与光耦隔离技术 [复制链接]

最近工作需要，接触了一些光耦、磁耦隔离的技术，也许大家都很熟悉，也请多多指教。

现分享下

1、ADI磁耦数字隔离器原理介绍

磁耦是一种数字隔离器，可替代光耦，并在速度、耐温、使用性能等各方面都优于光耦。
与光耦不同，磁耦是基于芯片级的变压器隔离技术，没有经光耦的光电转换过程。并且体积远远小于传统的光电耦合器件。
目前已被广泛应用于电力电子、工业控制、各种现场总线、通讯、A/D转换、PDP、等各种系统中。
由图中可以看出，输入的信号经过一个施密特触发器进行脉冲信号调整，使输入的波形为标准的矩形波。另磁耦还独具直流较正功能，图中的两组线圈起到脉冲变压器的作用，输入端逻辑电平的变化会引起一个窄脉冲（2ns），经过脉冲变压器耦合到解码器，然后再经过一个施密特触发器的波形变换输出标准的矩形波，如果输入端逻辑电平超过2US都没有任何变化，则校正电路会产生一个适当极性的校正脉冲，以确保变压器直流端输出信号的正确性，如果解码器一端超过5US都没有收到任何校正脉冲，则会认为输入端已经掉电或不工作，由看门狗电定时器电路，将输出端强行置为高电平。

单通道磁耦内部框图

clark

引言

在工业过程控制、稳压电源和计算机之间点对点通信等应用中，都是采用串行通信总线在各种物理网络上传输数据，例如RS-232、RS-485和控制器局域网(CAN)总线。互连系统中的各子系统通常都有自己的电源，而且往往相距很远，所以通常都需要采用电流隔离不形成接地环路，保护系统免遭瞬态高电压损坏，而且降低了信号失真，也保护了人身安全。

隔离

变压器、耦合电容器、光耦合器以及本文讨论的iCoupler隔离器——都是提供电流隔离的典型方法，它们能阻断两点之间的电流，同时允许数据顺利通过(见图1)。隔离用来保护设备以防由电源浪涌或接地环路引起的高电压或电流，这在任何有多个接地通路的系统中都有可能发生。被长电缆分开的系统地线因为不是处于相等的电为，所以地电流会在这两个系统之间流动。如果不采用隔离，上述电流会引入噪声，降低测量质量，甚至毁坏系统元件。



图1. 电流隔离器允许信息通过而阻止电流通过。

工业环境下发生的因电机开关、静电放电(ESD)或者邻近电弧闪击通过感应方式耦合到长电缆中的电流会引起地电位的快速变化，常常会高达上百甚至上千伏特(kV)。当这种情况出现时，应将远程系统需要的逻辑电平开关信号叠加到相对于其本地的地电位的高电压上。如果没有隔离，此电压可能会破坏信号或者损坏系统。如果将连接到总线上的所有器件都参考同一地线可以保护该系统以防这种破坏性的高电压，而且隔离的器件会防止形成接地环路和电涌。

要完全地隔离系统，必须隔离所有的信号线和电源。带隔离的DC/DC变换器可以提供电源隔离，而iCoupler数字隔离器可以提供信号隔离。

iCoupler技术

iCoupler隔离器是基于芯片尺寸变压器的磁耦合器(见图2)，这是与光耦合器中采用的发光二极管(LED)和光电二极管对比的不同之处。平面变压器采用CMOS金属层，顶部镀了一层金用于钝化。在镀金层下面的抗高击穿电压的聚酰亚胺层将其顶部的变压器线圈和底部线圈隔离。连接到顶部和底部线圈的高速CMOS电路为每个变压器及其外部信号之间提供接口。晶片级信号处理提供了一种在单颗芯片中集成多个隔离通道以及其它半导体功能的低成本的方法。iCoupler技术消除了与光耦合器相关的不确定的电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问题；功耗降低了90％；并且无需外部驱动器或分立器件。


图2. iCoupler隔离器剖面图。

变压器初级端的电路将输入逻辑跳变编码成1 ns的脉冲，然后通过变压器对它耦合；次级端电路检测这些经过耦合的脉冲并且恢复输入信号，如图3所示。输入端有一个刷新电路保证即使不存在输入跳变的情况下输出状态也能与输入状态相匹配。这对于上电状态和具有低数据速率的输入波形或恒定的直流输入情况下是很重要的。


图3. 在iCoupler隔离器的输出端恢复数字输入信号。  

因为iCoupler产品的目的是将输入和输出隔离开，所以变压器初级端的电路和次级端的电路必须封装在分开的芯片中。变压器本身可以置于上述任何一颗芯片中——或者第三颗芯片中，如图4所示的ADuM140x。整个芯片组被组装在一个标准的塑料封装中，类似多种半导体器件所采用的封装。


图4. ADuM140x四通道隔离器结构。

iCoupler器件的一个新特点是其发送通道和接收通道结合在同一封装中的能力。因为iCoupler变压器本质上是双向的，所以只要变压器的两端有适当的电路，信号就可以从任何一个方向通过。按照这种方法，就可以提供具有各种发送通道或接收通道配置的多通道隔离器。

串行通信总线

RS-32(EIA232)和RS(EIA/TIA485)规约只规定了物理层，从而信号协议允许由用户来定义，或者按照规定在物理层使用它们的其它标准来定义。另外，CAN总线规定了物理层和数据链路层。

RS-232总线：RS-232总线标准是最常见的串行通信总线标准之一，最初制定于1962年，用于计算机和调制解调器之间的通信。它目前仍广泛用作系统间的通信链路，其简易、灵活性以及长期的成功使用决定了它的继续流行。它适合于点对点通信，采用两根具有接地参考信号的专用非平衡的单端线可提供全双工通信。
RS-232的数据速率限制在20 kbps，或者在低电压偏差条件下可以到6? kbps。最大实际电缆长度限于大约16 m，最大容性负栽为2500 pF，负栽阻抗为3 kΩ～7 kΩ。RS-232规定了逻辑1(正逻辑)的驱动器输出电平为－5 V～－15 V，对于逻辑0(负逻辑)则为＋5 V～＋15 V——对于逻辑1的接收器输入电平为－5 V～－15 V，对于逻辑0则为＋5 V～＋15 V。对－3 V～＋3 V之间的电压没有做规定。宽电压摆幅和未规定的区域确保了高抗噪声能力，并且能从很长的电缆上接收到有效的信号电平。

RS-232规约规定了具有20根信号线的25针D形连接器的引脚排列，但是更常见的是具有8根信号线的9针D形连接器，如图5所示。每个方向都有一根线用于数据传输，其余的线用于通信协议。在最简单的情况下，实现RS-232总线仅使用其中三根线：Tx(发送数据)，Rx(接收数据)和GND(地线)。在25针连接器中规定了一个保护地，用于保护设备安全。这根线通常连接至电源地线或者机壳地线，不应该连接到信号地或者从一个系统连接到另外一个系统。


图5.8信号线RS-232网络配置。


图6.5信号线带隔离的RS-232电路(DTE端示意图)。

RS-232标准将设备分为两大类：DCE(数据通信设备)和DTE(数据终端设备)。这些术语是传统计算机和调制解调器的保留概念，现在这些术语仅仅用来说明连接哪些线用作输入，连接哪些线用作输出。

RS-232通常用于连接多个系统，所以各系统和总线之间的隔离是至关重要的。数字隔离器不支持RS-232标准，所以它们不能用在收发器和电缆之间，而只能用在收发器和本地系统之间。收发器的系统端通常连接到通用异步收发器(UART)或者处理器，采用0～3 V或者0～5 V的逻辑电平。因为iCoupler隔离器的输入和输出电路彼此是电隔离的，所以将其置于UART和收发器之间，作为隔离系统和电缆的一种简单方法。为了完成这种隔离，通常用一种带隔离的DC/DC变换器给该隔离器和收发器供电。ADuM1402 iCoupler数字隔离器、ADM232L RS-232收发器和带隔离的电源的组合用法，如图6所示，避免了接地环路问题并且提供了有效的保护以防止浪涌破坏。

RS-485总线：规定RS-485标准用来驱动多达32对驱动器和接收器。其通用性和驱动长4000 m电缆的能力使得它常用于各种应用，尤其是远距离的系统之间互连。小型计算机系统接口(SCSI)和PROFIBUS协议都采用RS-485标准用于通信。

可用的电缆长度取决于对数据速率的要求，其速度和距离组合可以从1200米对应200 kbps到100米对12 Mbps。RS-485驱动器采用平衡的差分信号，通过两根输出线发送数据。接收器通过比较两个信号确定逻辑状态；如果差分信号电压大于200 mV便可提供有效的逻辑电平。驱动器和接收器中的差分放大器控制信号线间的电流方向。这样就比诸如RS-232单端信号方案提供较高的抗噪声干扰能力。

一个“允许”功能引脚允许驱动器进入一种高阻状态；所以多个驱动器无需连接就可以共享同一总线。其软件协议定义了总线仲裁程序，从而保证总是除了一个驱动器不激活之外全部激活，并且允许多达32个驱动器共享线路。图7示出了一种半双工的2线双向配置。每个结点都包含了一个驱动器和接收器，所有的驱动器和接收器都共享同一2线双绞线电缆。这种方法虽然简化了安装并且降低了成本，但是它限制了最大吞吐率。一种4线全双工配置——采用其中一个结点作为主结点，而另一个作为从结点——虽然比较复杂但能提高数据速率。


图7. 2线多分支半双工RS-485网络。

因为RS-485通常用于连接多个系统，所以各系统和总线之间的隔离非常关键。像使用RS-232一样，数字隔离器不支持RS-485标准，所以它们不能用在收发器和电缆之间，而只能用在收发器和本地系统之间。收发器的系统端通常连接到本地总线或者处理器。因为iCoupler隔离器的输入和输出电路彼此是电隔离的，所以将其置于处理器和收发器之间是一种隔离系统和电缆的简单方法。为了完成这种隔离，通常使用带隔离的DC/DC变换器给隔离器和收发器供电。ADuM1301 iCoupler数字隔离器和带隔的离电源的组合用法，如图8所示，避免了接地环路问题并且提供了有效的保护以防止浪涌破坏。


图8. 带隔离的RS-485电路。

图9示出了ADM2486单芯片隔离RS-485收发器。


图9. ADM2486带隔离的RS-485收发器。

CAN总线：CAN总线标准，最初是为汽车应用开发的，它规定了一种2线串行通信协议，允许高达1 Mbps的数据速率、多达30个结点和40米的最大电缆长度。它以帧为单位传送异步数据，帧中包括起始位(bit)和停止位、一个仲裁字段、一个控制字段、一个循环冗余校验(CRC)字段和一个确认字段。每个结点都能同时侦听和传送数据，所以该协议最重要的特点之一就是其非破坏性的位序列仲裁，它保证了不会有数据丢失。每个结点在消息开始时发送一个显性消息起始(SOM)位。其它的结点将会看到此动作并且在该消息完成之前都不会启动一次传输。然后，发送11 bit或者29 bit的仲裁字段。该字段也称为标识符，指示总线上所发送消息的优先次序。任何时候都是最高优先级的结点控制总线，让较低优先级的结点等待。这种非破坏性的仲裁确保了最高优先级的消息总能通过。

CAN总线如图10所示，采用一个平衡的2线差分接口，通常工作电压为3 V或5 V。采用不归零(NRZ)编码方式，从而确保了跳变次数最少的密集消息格式和高抗噪声性能。CAN总线收发器采用一对漏极开路的器件来生成CANH(VCC－0.9 V)对CANL(1.5 V)的差分信号。当受到驱动时，发送器就会产生显性信号，它表示逻辑低电平。当没有发送器被驱动时，上拉电阻将总线置总线到VCC/2，从而生成隐性信号，它表示逻辑高电平。待机控制可将收发器置为低功耗模式。在待机模式期间有一个低功耗的接收器仍然保持工作，从而监控总线的状态变化——并且在检测到有激活信号时发送信号给控制器以便激活本地结点。


图10. CAN总线网络。


图11. 带隔离的CAN总线网络。

像使用RS-232和RS-485总线一样，数字隔离器不支持CAN总线标准，所以它们不能用在收发器和电缆之间，而只能用在收发器和本地CAN控制器之间，采用3 V或5 V的逻辑电平。因为iCoupler隔离器的输入电路和输出电路彼此是电隔离的，隔离系统和电缆的一种简单的方法是将其置于处理器和收发器之间。为了完成这种隔离通常用一种带隔离的DC/DC变换器给该隔离器和收发器供电。。iCoupler数字隔离器和带隔离的电源的组合用法，如图11所示，避免了接地环路问题并且提供了有效的保护以防止浪涌破坏。
关于iCoupler
基于iCoupler工艺的数字隔离器在集成度、性能、功耗、易用性和可靠性方面都要优于光耦合器。ICoupler器件是配套齐全的器件，除了常用的旁路电容以外无需外部元件；它们通常以较高的数据速率(达100 Mbps)和较短的传播延迟(18 ns)比较快速地工作；其功耗(从5 [email=mW@1]mW@1[/email] Mbps～22 [email=mW@25]mW@25[/email] Mbps)只有同类光耦合器的1/70～1/5，可以忽略不计对相邻元件的发热量；其使用方法与标准的数字CMOS器件一样；它们可以在较高温度下工作——传播延迟基本上不受温度影响；而且它们还具有延长的工作寿命，不存在LED的耗坏问题。它们还通过了类似高质量光耦合器的安全认证。目前可提供的iCoupler器件具有2.5 kV rms额定隔离度(稳定状态下为400 V rms)，具有提高50％以上的未来发展前景。

本文英文PDF版本请点此处下载 2006SEP28_IC_SECD_INTD_TS_653.pdf (476.33 KB, 下载次数: 104)

2009-5-27 16:07 上传

点击文件名下载附件

免责声明
因为《模拟对话》杂志不是一本详尽的说明书，所以上述实例仅从基本原理上举例说明了iCoupler技术如何用于网络通信中，而不是测试应用的详细原理图。欲了解更多信息，请参考产品技术资料和可提供的应用笔记。无论什么时候，在采用高电压电路工作时都应该特别谨慎。

[ 本帖最后由 clark 于 2009-5-27 16:07 编辑 ]

clark

以往的光电隔离器件，其响应速度也是制约其在高速场合应用的一个弊端，不知iCoupler 隔离技术在响应速度这方面有什么相应的解决办法或特点？

adum磁耦产品100问.doc (300 KB, 下载次数: 105)

2009-5-27 16:08 上传

点击文件名下载附件

clark

1.概述
     光耦合器（opticalcoupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。

   光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。

      十几年来，新型光耦合器不断涌现，满足了各种光控制的要求。其应用范围已扩展到计测仪器，精密仪器，工业用电子仪器，计算机及其外部设备、通信机、信号机和道路情报系统，电力机械等领域。这里侧重介绍该器件的工作特性，驱动和输出电路及部分实际应用电路。

      近年来问世的线性光耦合器能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号，使其应用领域大为拓宽。下面分别介绍光耦合器的工作原理及检测方法。

2.光耦合器的性能及类型
      用于传递模拟信号的光耦合器的发光器件为二极管、光接收器为光敏三极管。当有电流通过发光二极管时，便形成一个光源，该光源照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上完全隔离，没有电信号的反馈和干扰，故性能稳定，抗干扰能力强。发光管和光敏管之间的耦合电容小（2pf左右）、耐压高(2.5KV左右)，故共模抑制比很高。输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。此外，因其输入电阻小（约10Ω），对高内阻源的噪声相当于被短接。因此，由光耦合器构成的模拟信号隔离电路具有优良的电气性能。

      事实上，光耦合器是一种由光电流控制的电流转移器件，其输出特性与普通双极型晶体管的输出特性相似，因而可以将其作为普通放大器直接构成模拟放大电路，并且输入与输出间可实现电隔离。

     然而，这类放大电路的工作稳定性较差，无实用价值。究其原因主要有两点：一是光耦合器的线性工作范围较窄，且随温度变化而变化；二是光耦合器共发射极电流传输系数β和集电极反向饱和电流ICBO(即暗电流)受温度变化的影响明显。因此，在实际应用中，除应选用线性范围宽、线性度高的光耦合器来实现模拟信号隔离外，还必须在电路上采取有效措施，尽量消除温度变化对放大电路工作状态的影响。

     从光耦合器的转移特性与温度的关系可以看出，若使光耦合器构成的模拟隔离电路稳定实用，则应尽量消除暗电流（ICBO）的影响，以提高线性度，做到静态工作点IFQ随温度的变化而自动调整，以使输出信号保持对称性，使输入信号的动态范围随温度变化而自动变化，以抵消β值随温度变化的影响，保证电路工作状态的稳定性。

2.1光耦合器的类型
     光耦合器有管式、双列直插式和光导纤维式等封培育形式，其种类达数十种。光耦合器的种类达数十种，主要有通用型（又分无基极引线和基极引线两种）、达林顿型、施密特型、高速型、光集成电路、光纤维、光敏晶闸管型（又分单向晶闸管、双向晶闸管）、光敏场效应管型。此外还有双通道式（内部有两套对管）、高增益型、交-直流输入型等等。国外生产厂家有英国ISOCOM公司等，国内厂家的苏州半导体总厂等。

2.2线性光耦合器的产品分类

线性光耦合器的典型产品及主要参数见表1，这些光耦均以光敏三极管作为接收管

表1典型线性光耦合器的主要参数

产品型号CTR/%V（BR）CE0/V生产厂封装型式

PC816A80～16070SharpDZP-4基极未引出
PC817A80～16035Sharp
SFH610A-263～12570simens

NEC2501-H80～16040NEC

CNY17-263～12570MotorolnDZP-4基极未引出
CNY17-3100～20070simens

SFH600-163～12570simens
SFH600-2100～20070simens

CNY75GA63～12590TemicDZP-4基极未引出
CNY75GB100～20090Temic

MOC810150～8030Motoroln
MOC810273～11730Motoroln

3.光耦合器的技术参数
     光耦合器的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(sat)。

     此外，在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。
      最重要的参数是电流放大系数传输比CTR（Curremt-TrrasferRatio）。通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持恒定时，它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。当接收管的电流放大系数hFE为常数时，它等于输出电流IC之比，通常用百分数来表示。有公式：

CTR=IC/IF×100%

      采用一只光敏三极管的光耦合器，CTR的范围大多为20%～30%（如4N35），而PC817则为80%～160%，达林顿型光耦合器（如4N30）可达100%～500%。这表明欲获得同样的输出电流，后者只需较小的输入电流。因此，CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性，在IF较小时的非线性失真尤为严重，因此它不适合传输模拟信号。线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度，特别是在传输小信号时，其交流电流传输比(ΔCTR＝ΔIC/ΔIF)很接近于直流电流传输比CTR值。因此，它适合传输模拟电压或电流信号，能使输出与输入之间呈线性关系。这是其重要特性。在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数，选取原则如下：

（1）光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%。这是因为当CTR＜50%时，光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF＞5.0mA)，才能正常控制单片开关电源IC的占空比，这会增大光耦的功耗。若CTR＞200%，在启动电路或者当负载发生突变时，有可能将单片开关电源误触发，影响正常输出。

（2）推荐采用线性光耦合器，其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。

（3）由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N××系列(如4N25、4N26、4N35)光耦合器，目前在国内应用地十分普遍。鉴于此类光耦合器呈现开关特性，其线性度差，适宜传输数字信号(高、低电平)，因此不推荐用在开关电源中。

4.通用型与达林顿型光耦合器区分
4.1方法之一
在通用型光耦合器中，接收器是一只硅光电半导体管，因此在B-E之间只有一个硅PN结。达林顿型不然，它由复合管构成，两个硅PN结串联成复合管的发射结。根据上述差别，很容易将通用型与达林顿型光耦合器区分开来。具体方法是，将万用表拨至R×100档，黑表笔接B极，红表笔接E极，采用读取电压法求出发射结正向电压VBE。若VBE=0.55～0.7V，就是达林顿型光耦合器。

实例：用500型万用表的R×100档分别测量4N35、4N30型光耦合器的VBE，测量数据及结论一并列入表2中。

表2测试结果
型号RBE（Ω）n`（格）VBE（V）计算公式测试结论

4N35850230.69VBE=0.03n（V）通用型
4N304.3k40.51.215VBE=0.03n`（V）达林顿型

4.2方法之二
通用型与达林顿型光电耦合的主要区别是接收管的电流放大系数不同。
此外，在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。
最重要的参数是电流放大系数传输比CTR（Curremt-TrrasferRatio）。通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持恒定时，它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。当接收管的电流放大系数hFE为常数时，它等于输出电流IC之比，通常用百分数来表示。有公式：

CTR=IC/IF×100%
采用一只光敏三极管的光耦合器，CTR的范围大多为20%～30%（如4N35），而PC817则为80%～160%，达林顿型光耦合器（如4N30）可达100%～500%。这表明欲获得同样的输出电流，后者只需较小的输入电流。因此，CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性，在IF较小时的非线性失真尤为严重，因此它不适合传输模拟信号。线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度，特别是在传输小信号时，其交流电流传输比(ΔCTR＝ΔIC/ΔIF)很接近于直流电流传输比CTR值。因此，它适合传输模拟电压或电流信号，能使输出与输入之间呈线性关系。这是其重要特性。在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数，选取原则如下：

（1）光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%。这是因为当CTR＜50%时，光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF＞5.0mA)，才能正常控制单片开关电源IC的占空比，这会增大光耦的功耗。若CTR＞200%，在启动电路或者当负载发生突变时，有可能将单片开关电源误触发，影响正常输出。
（2）推荐采用线性光耦合器，其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。
（3）由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N××系列(如4N25、4N26、4N35)光耦合器，目前在国内应用地十分普遍。鉴于此类光耦合器呈现开关特性，其线性度差，适宜传输数字信号(高、低电平)，因此不推荐用在开关电源中。

4.通用型与达林顿型光耦合器区分
4.1方法之一

在通用型光耦合器中，接收器是一只硅光电半导体管，因此在B-E之间只有一个硅PN结。达林顿型不然，它由复合管构成，两个硅PN结串联成复合管的发射结。根据上述差别，很容易将通用型与达林顿型光耦合器区分开来。具体方法是，将万用表拨至R×100档，黑表笔接B极，红表笔接E极，采用读取电压法求出发射结正向电压VBE。若VBE=0.55～0.7V，就是达林顿型光耦合器。
实例：用500型万用表的R×100档分别测量4N35、4N30型光耦合器的VBE，测量数据及结论一并列入表2中。

表2测试结果
型号RBE（Ω）n`（格）VBE（V）计算公式测试结论

4N35850230.69VBE=0.03n（V）通用型
4N304.3k40.51.215VBE=0.03n`（V）达林顿型

4.2方法之二
通用型与达林顿型光电耦合的主要区别是接收管的电流放大系数不同。

clark

作者 jerrymiao 来源EDN

为了更进一步形象的说明ADuM磁耦与常用高速光耦6N136与6N137的实际使用效果，我们分别以光耦6N137（东芝）和磁耦ADuM1201为代表，来进行实际的比较。
    1、封装：6N137是DIP-8的封装，而ADuM1201是SOP-8的封装。从两者的实际测量体积我们也可以看出6N137是9.66mm*6.4mm(平均)，而ADuM1201是5.00mm*6.2mm(最大)。前者在PCB面积上是后者的两倍。
    2、通道分布：6N137是单通道隔离，而ADuM1201是双通道隔离，且通道方向分布是一收一发。从这个方面讲ADuM1201可以节省75%以上的PCB面积。
    3、工作电压：两者均为5V供电，6N137需20mA，而ADuM1201仅需0.8mA/通道。所以ADuM1201功耗仅为其1/10.
    4、速率：6N137的最大传输速率是10MBPS，ADuM1201的速率可分1M、10M、25M三个级别。
    5、工作温度范围：6N137为0℃to+70℃，ADuM1201是?40°C to +105°C.
    6、传输延迟时间：6N137是75nS. ADuM1201则是30nS.
    7、隔离电压：两者均为2500V.（ADuM2201是5000V）.
    8、典型电路：6N137是电流型器件，其输入的高压电流一般在15mA左右，使用时要注意输入电流满足其要求，因为里面有发光二极管，输入电流不同，发光二极管的光强就不同，这直接影响到信号的输出，另外输出要接上拉电阻，电阻的选择应根据输出电流的要求进行计算，（据I=V/R），输出信号的延迟和上升/下降时间会根据上拉电阻而不同，应仔细计算。所以6N137需要三极管与电阻等分立元件共同使用，来完其功能。ADuM1201是电压型器件，只要保证输出信号在其电压范围之内（2.7V--5.5V），电流不用去管。所以ADuM1201除两个通用的旁路电容外，无需分立元件配合就可工作。
    9、输出波形：6N137输出信号上升时间较长，如果要接数字I/O口，如FPGA、DSP等，则要接74HC14进行施密特整形与波形翻转，并增加驱动能力。而ADuM1201则在内部集成了输出施密特整形电路，所以其输出信号很好。
    10、价格：6N137目前是最常用的高速光电隔离器件，人民币约合3块左右；ADuM1201是ADI于2003年推出的隔离器，人民币约合4块左右/通道。
    我们以16M晶振接74HC742分频的得到的8M的方波作为输出波形来分别对其实际隔离效果进行测试，两者得出的结果有很明显的区别
                      
                       6N137(左)与ADuM1201(右)实际隔离效果图
注：本文得到了yangji的大力支持，在此感谢！

[ 本帖最后由 clark 于 2009-5-27 16:39 编辑 ]

clark

HOHO传完了，自己先顶下

mzooen

学习学习！:D :D

sacq

学习

simonprince

LZ有没有ADM232的典型应用电路分享下

cjp88811283

楼主辛苦了，谢谢分享！