4N35光耦合器技术解析与应用指南

描述

安森美4N35光耦合器是通用型光耦合器,由驱动硅光电晶体管的砷化镓红外发光二极管组成。这些光耦合器采用6引脚双列直插式封装 (DIP)。4N35光耦合器在IF = 10mA、VCE = 10V时的电流传输比极小。这些器件的工作温度范围为-55°C至+110°C。4N35光耦合器非常适合用于电源稳压器、数字逻辑输入、微处理器输入和电源监控器。

数据手册;*附件:onsemi 4N35光耦合器数据手册.pdf

特性

  • 在IF = 10mA、VCE = 10V时的电流传输比极小
  • 工作温度范围:-55 °C至110 °C
  • 反向输入电压 (V r ):6V
  • 安全和法规批准:
    • UL1577,5000VACrms 持续1分钟
    • DIN-EN/IEC60747-5-5,850V峰值工作绝缘电压(申请中)

原理图

红外发光二极管

4N35光耦合器技术解析与应用指南

一、产品概述

4N35‌是一款通用型光耦合器,采用标准6引脚双列直插塑料封装,内部由砷化镓红外发射二极管驱动硅光电晶体管构成,适用于多种电气隔离应用场景。

核心特性

  • 电流传输比‌:在IF=10mA,VCE=10V条件下最小CTR为100%
  • 安全认证‌:通过UL1577认证(5000 VACRMS/1分钟)
  • 绝缘性能‌:符合DIN-EN/IEC60747-5-5标准,峰值工作绝缘电压850V(认证中)

4N35光耦合器技术解析与应用指南

一、产品概述

4N35‌是一款通用型光耦合器,采用标准6引脚双列直插塑料封装,内部由砷化镓红外发射二极管驱动硅光电晶体管构成,适用于多种电气隔离应用场景。

核心特性

  • 电流传输比‌:在IF=10mA,VCE=10V条件下最小CTR为100%
  • 安全认证‌:通过UL1577认证(5000 VACRMS/1分钟)
  • 绝缘性能‌:符合DIN-EN/IEC60747-5-5标准,峰值工作绝缘电压850V(认证中)

引脚配置

textCopy Code
ANODE 1 6 BASE CATHODE 2 5 COLLECTOR N/C 3 4 EMITTER

二、关键电气参数解析

2.1 绝对最大额定值

发射器部分‌:

  • 直流/平均正向输入电流:50mA
  • 反向输入电压:6V
  • LED功耗@TA=25°C:70mW
  • 100°C以上降额:3.8mW/°C

检测器部分‌:

  • 集电极-发射极电压:80V
  • 集电极-基极电压:80V
  • 发射极-集电极电压:7V
  • 检测器功耗@TA=25°C:150mW
  • 100°C以上降额:9mW/°C

2.2 电气特性

发射器特性‌:

  • 正向电压:IF=10mA时,典型值1.20V,最大值1.50V
  • 反向漏电流:VR=6.0V时,最大值10μA
  • 输入电容:V=0,f=1MHz时,典型值30pF

检测器特性‌:

  • 集电极-发射极暗电流:VCE=10V,IF=0时,最大值50nA
  • 集电极-基极暗电流:VCB=10V时,最大值20nA
  • 集电极-发射极饱和电压:IC=0.5mA,IF=10mA时,最大值0.3V

2.3 传输特性

直流特性‌:

  • 电流传输比:IF=10mA,VCE=10V时最小值100%
  • 开关特性:开启时间典型值10ms,最大值12ms;关闭时间典型值9ms,最大值12ms

三、安全与绝缘规格

3.1 安全等级

  • 工作绝缘电压‌:850Vpeak
  • 输入输出测试电压‌:
    • 方法A:1360Vpeak(VIORM×1.6)
    • 方法B:1594Vpeak(VIORM×1.875)
  • 最高允许过电压‌:6000Vpeak

3.2 物理隔离参数

  • 外部爬电距离‌:≥7mm
  • 外部间隙‌:≥7mm
  • 选项TV外部间隙‌:≥10mm
  • 绝缘厚度‌:≥0.4mm
  • 绝缘电阻‌:TS时,VIO=500V条件下>10⁹Ω

四、典型应用场景

4.1 电源稳压器

  • 提供输入输出间的电气隔离
  • 支持反馈环路控制
  • 确保系统稳定性和安全性

4.2 数字逻辑输入

  • 电平转换接口
  • 噪声抑制电路
  • 系统保护机制

4.3 微处理器输入

  • 保护敏感的处理器端口
  • 实现不同电压域的连接
  • 提高系统抗干扰能力

五、设计与布局建议

5.1 热管理

  • 环境温度超过100°C时需要功率降额
  • LED功耗降额系数:3.8mW/°C
  • 检测器功耗降额系数:9mW/°C

5.2 开关性能优化

  • 基极-发射极电阻影响开关速度
  • 负载电阻影响开关时间
  • 建议在设计中预留充足余量

六、封装与订购信息

6.1 封装选项

  • PDIP6 M型‌(案例646CG)
  • PDIP6标准型‌(案例646CU)
  • PDIP6 S型‌(案例646CV)

6.2 订购型号

部件号封装类型包装方式
4N35DIP 6引脚65个/管
4N35SR2SMT 6引脚(弯引脚)1000个/卷带

七、生产与焊接规范

7.1 回流焊曲线

  • 最高升温速率‌:3°C/秒
  • 最高降温速率‌:6°C/秒
  • 液相温度‌:217°C
  • 峰值温度‌:260°C(+0°C/-5°C)
  • 预热时间‌:60-120秒(150°C-200°C)

八、设计注意事项

  1. 安全工作区‌:不得超过绝对最大额定值
  2. 散热设计‌:根据环境温度合理计算功率耗散
  3. 绝缘要求‌:确保符合应用环境的安全标准
  4. 温度影响‌:考虑高温环境下参数变化
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