针对低功率/低电源电压应用的5MBd数字光耦合器

介绍

电气系统中的数字光电耦合器提供高压绝缘和高压绝缘数据传输时的噪声抑制。一个高质量的绝缘屏障，在里面光耦合器需要提供卓越的可靠性和耐久性信号隔离。

除了绝缘和噪音抑制能力，新的5MBd数字光耦合器ACPL-W21L家庭用户在节能节能方面有显著提高 权力意识的应用程序。目前系统功耗已有所降低这是许多电子产品应用的要求，从工业应用，医疗、电源控制系统、通信等。这些新的数字与传统的光电池相比，光耦合器消耗的功率要低80%市场上的5MBd数字光耦合器。

主要功能和规格

ACPL-W21L数字光耦器是新设计的光耦器CMOS输出为低功耗。它们是为各种用途而设计的诸如计算机外围设备接口、微处理器等应用程序系统接口、高速线路接收器、电源控制系统等。设备性能在-40的大温度范围内得到保证到105°C，使其成为理想的工业应用。

ACPL-W21L数字光耦合器系列的主要特点如下：低LED输入电流允许直接驱动从CMOS输出，而不需要一个外部驱动器(参见图1)低电源电流和电源电压，以实现低功耗25kV/µs静态共模抑制-不会消除噪音!

图1。ACPL-M21L直接由单片机/ FPGA / DSP驱动，没有外部故障 

表1。ACPL-W21L的关键技术专长

参数	技术规范
传播延迟	250ns（max）
传播延迟偏移	220ns（max）
脉冲宽度畸变	200ns（max）
LED输入电流	1.6至6mA
IDD电源电流	1.1mA（max）
共模噪声抑制	25 kV/µs @VCM=1000V
电源电压	2.5至5.5V
温度范围	-40至105°C
连续工作电压，VIORM	567Vpeak / 1140Vpeak
隔离电压，VISO	3750Vrms / 5000Vrms

低功耗

新型5MBd数字光耦合器系列的优点是功耗低。新的ACPL-W21L系列光耦合器消耗小于10 mW的功率，而不影响信号隔离能力。最小输入驱动电流1.6 mA，最大供电电流1.1 mA，低电源电压3.3V，与市场上传统的5MBd数字光耦器和其他隔离器相比，新的5MBd数字光耦器降低了80%的功耗。

图2显示了新的5MBd数字光耦器，在市场上其他5MBd数字光耦器中功率最低。

图2.功耗比较：市场上ACPL-W21L与传统5MBd光耦器

更好和改进的性能

与HCPL-xxxx传统光耦合器相比，新型ACPL-W21L系列光耦合器提高了性能和改进的功能(见表2)。升级后的ACPL-W21L系列光耦合器包括低供电电流、低LED输入电流、低供电电压、更高的CMR和更宽的温度范围等性能。新的5MBd数字光耦合器用于低压逻辑应用(2.5V/3.3V/5V电源电压)。

表2。ACPL-W21L与HCPL-xxxx的比较

光耦合器CMR性能

共模噪声可能是数据通信中的一个重要问题应用，特别是在工业环境中，电动机，传感器和可编程逻辑控制器连接在一起。内部专有法拉第屏蔽，是一种有效的平面金属轨道周围的输出接收器提供ESD保护和解耦光耦合器的输入侧和输出侧。这种独特的包装设计也可以最小化输入到输出的电容。这两个因素最小化共模噪声的缺陷，从而实现了高共模>25kV/µs的@Vcm = 1000V的瞬态免疫。

图3所示的“分裂电阻”输入LED驱动状态平衡通过LED的阳极和阴极的阻抗，进一步提高了CMR性能。LED上的共模噪声电压上升是对称的

图3：典型的高CMR驱动电路控制

LED可靠性

在光电耦合器中使用的LED的质量是一个重要的因素确定产品的使用寿命，生产高可靠性的led用于其内部设施中的光耦合器。红外线，砷化铝镓LED用于ACPL-x2xL在温度和时间上都具有良好的稳定性。作为如图4所示，LED在30年后降解最小。这是基于典型的在100°温度下的2.2 mA的LED驱动电流。

图4：不同年的CTR退化

CANBus /串行数据传输应用程序

数字光耦合器可用于隔离从CANbus、RS-485、RS-232和I之间的I/O网络通信端口2C应用程序。在图5中，数字光耦合器放置在收发器和总线接口之间，以隔离瞬态/突发干扰，并在总线收发器和控制器之间传输数据。

图5：光耦合器提供单片机和CAN总线收发器之间的隔离

审核编辑：汤梓红