光耦6n139中文资料_功能及应用电路

6N139是一款高增益耦合器，这一系列使用一个发光二极管 （LED） 和一个集成高增益光检测器来提供输入和输出直接的极高电流传输比。

该高增益耦合器系列使用一个发光二极管 （LED） 和一个集成高增益光检测器来提供输入和输出直接的极高电流传输比。 光检测器和输出级之间具有独立引脚，从而实现 TTL 兼容的饱和电压和高速操作。VCC 和 VO 终端可能被绑到一起来实现惯常的光敏达林顿晶体管放大器操作。基极接入终端实现对增益频段的调节。

6N139 适用于 CMOS、LSTTL，或其它低功率应用中。0.5mA 的 LED 电流在 0°C 到 70°C 温度范围内可保证 400% 的最低电流传输率。

依据要求可选择低至 250mA 的更低输入电流。

特点

高电流传输比 - 2000% 典型值

低输入电流要求 - 0.5mA

TTL 兼容输出 - 0.1 V VOL 典型值

0°C 到 70°C 工作温度内保证性能

基极接入带来增益带宽调整

高输出电流 - 60mA

安全认证：

UL1577 认证 - 2500 Vrms/min，5000 Vrms/min（选择 020）

CSA 认证

提供 8-pin DIP、SOIC-8 和宽体封装选择

电气特性

开关时间测试电路和波形

共模瞬态抗扰度测试电路和波形

逻辑高电平的共模瞬态抗扰度是共模脉冲信号VCM前沿的最大容许（正）dVcm / dt，以确保输出保持在逻辑高电平状态（即VO》 2.0V）。

逻辑低电平的共模瞬态抑制是共模脉冲信号VCM后沿的最大容许（负）dVcm / dt，以确保输出保持逻辑低电平状态（即VO 《0.8V）。

光耦6n139应用电路（一）

6N139 达灵顿输出 100Kbps Min 500 Typ 2000

这些高速光耦均为有源器件，因此应用起来比普通晶体管输出光耦要多加一个VCC，他们通常应用在一些通信领域一些通信接口卡上，或者一些需要快速控制工控领域。

在一些现场总线通信网络中，由于线路往往比较长，因此非常容易受到外界的干扰，因此有必要将各个节点均进行隔离，保证系统与设备的安全性稳定性，因此通常可在控制器与收发器中间加一个高速光耦，保证了通信需要的速率以及优异的隔离特性。

光耦6n139应用电路（二）

数字控制变频器系统主要由主电路和控制电路组成，主电路采用典型的电压型交－直－交通用变频器结构；控制电路主要包括DSP数字控制器，由DSP、驱动电路、检测电路、保护电路以及辅助电源电路组成。主电路和控制电路原理系统结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图

主电路设计

数字控制变频器主电路的原理结构图如图2所示，由滤波、整流、中间滤波、泵升吸收和逆变部分组成。输入功率级采用三相桥式不可控全波整流电路，整流输出经过中间环节大电容滤波，获得平滑的直流电压。逆变部分通过功率管的导通和关断，输出交变的脉冲电压序列。

整流电路将交流动力电变为直流电，本系统采用不可控全波整流模块6RI75G-120。为防止电网或逆变器等产生的尖峰电压对整流电路的冲击，在直流输出侧并联了一个可吸收高频电压的聚脂乙烯电容C4，取值为0.22 μF。整流电路输出的直流电压含有脉动成分，逆变部分产生的脉动电流及负载变化也为直流电压脉动，由C1、C2滤波，取值为450 V、470 μF；R2、R3为均压电阻，取值为5 W、100 kΩ；R1为充电限流电阻。启动变频器后经1 s～2 s，由J2继电器短路，以减少变频器正常工作时在中间直流环节上的功耗。逆变部分电路采用EUPEC的FF300R12KE3集成模块，其内部集成了2个IGBT单元，比较适合变频逆变驱动，其具体极限参数：集射极电压VCES=1 200 V ，结温80 ℃时集射极电流ICE=300 A，结温25 ℃时集射极电流ICE=480 A，允许过流600 A，时间为1 ms，功率损耗为1 450 W，门极驱动电压为±20 V。

如图2所示，TL、RL构成泵升电压吸收电路，当电机负载进入制动状态时，反馈电流将向中间直流回路电容充电，导致直流电压上升。当直流电压上升到一定值时，控制TL导通，使这部分能量消耗在电阻RL上，确保变频器可靠安全地工作。此外，由J1常闭触点与R4组成断电能量释放电路。当系统发生故障或关机时，继电器J1断电，通过其常开触点，将变频器与电网断开；而常闭触点闭合，利用R4为中间回路大电容所储存的能量提高释放通道。

图2 主电路原理结构图

以TMS320F2812为核心的数字控制电路如图3所示。从图中可以看出，控制系统主要包括：DSP及其外围电路、信号检测与调理电路、驱动电路和保护电路。其中，信号检测与调理电路主要完成对图2输出电流和输出电压采样、A/D等功能，DSP产生脉冲信号，通过D/A转换后驱动功率开关管U1～U6。

图3 变频器数字控制系统框图

TMS320LF240片内集成了采样保持电路和模拟多路转换器的双十位A/D转换，为了尽量充分利用芯片资源，采用了片内A/D转换进行设计。使用双减法电流［6］采样电路，采样方案中的运算放大器是TLC2274。第一运放U8A的输出电压为：

其中R1=R2，R3=Rn，则：

同样，第二运放U8A的输出电压为：

从霍尔电流传感器输出的Ui=2.5±△V，此电压先后施加到由TLC2274构成的两个减法电路上，第一路以Ui减去传感器采样结果的中值参考电压Uref（2.5V），然后再线性放大到A/D采样所要求的电压范围；第二路则相反，再中值参考电压Uref减去传感器输出电压Ui，同样也线性放大到合适的电压范围。Z1、Z2为两个3.3V的稳压二极管，对运放输出电压起到限幅作用。当Ui值》Uref时，Uo1输出为正电压，且电压范围是0-3.3V，而由于二极管D2的存在使得电流不能注入到运放中，故而第二路运放不能输出负电压，而是钳位在0V；当Ui值《Uref时，Uo2输出为正电压。现样由于二极管D1在存在使得第一路运放不能输出负电压，也是钳位在0V。在一个正弦波周期内的某一时刻只会有一路信号输出，这比常规方法采样窗口要宽一倍，从而提高了采样精度。

由于电机启动时的电流非常大或因控制回路、驱动电路等误动作，造成输出电路短路等故障，导致过大的电流流过IGBT，且电流变化非常快，元件承受高电压、大电流，因此需要一种能快速检测出过大电流的电路。可以采用2SD315A自身检测和检测直流母线的双重检测以及在故障发生时，采用软、硬件同时封锁的方法。直流母线电压的变化，对整个逆变系统有较大的影响。当母线电压过低，电网输出不能达到系统要求时，需要尽快切断电源，防止对电机或者逆变系统造成破坏；相反，母线电压过高，很容易使功率驱动管烧毁。为有效地保护功率IGBT和直流滤波电容，系统设计了母线电压过欠压保护电路，故障检测原理如图4所示。图中6N138为一个线性光电隔离器，输出电压信号与母线电压成正比，当通过光电隔离器件后，可以直接供给DSP控制系统进行采样。同时，将输出Vlimit信号送至DSP，触发中断保护。

图4 故障检测原理图