H11AA1M、H11AA4M 6 引脚 DIP 交流输入光电晶体管光耦合器技术解析

在电子设计领域，光耦合器是一种常用且关键的器件，它能实现电信号的隔离传输，在众多应用场景中发挥着重要作用。今天我们就来详细探讨 ON Semiconductor 的 H11AA1M 和 H11AA4M 6 引脚 DIP 交流输入光电晶体管光耦合器。

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一、公司相关说明

Fairchild Semiconductor 已与 ON Semiconductor 进行整合，部分 Fairchild 可订购的零件编号需更改以符合 ON Semiconductor 的系统要求。由于 ON Semiconductor 产品管理系统无法处理带有下划线（）的零件命名法，Fairchild 零件编号中的下划线（）将改为破折号（-）。大家可通过 ON Semiconductor 网站（www.onsemi.com）核实更新后的设备编号。

二、产品概述

（一）特点

• 双极发射极输入：这种输入方式为光耦合器的信号处理提供了独特的性能优势，能更好地适应不同的信号源。
• 内置反极性输入保护：有效防止因输入极性错误而对器件造成损坏，提高了产品的可靠性和稳定性。

（二）安全和法规认证

该光耦合器获得了 UL1577 认证，可承受 4170 VAC RMS 一分钟；同时符合 DIN - EN/IEC60747 - 5 - 5 标准，具有 850 V 峰值工作绝缘电压。这表明它在安全性能方面表现出色，能满足多种应用场景的安全要求。

（三）应用场景

• 交流线路监测：可实时监测交流线路的状态，为电力系统的稳定运行提供保障。
• 未知极性直流传感器：能够准确检测未知极性的直流信号，在一些复杂的电路环境中发挥重要作用。
• 电话线接口：实现电话线信号的隔离传输，提高通信的稳定性和抗干扰能力。

（四）产品描述

H11AA1M 和 H11AA4M 器件由两个反向并联的砷化镓红外发射二极管驱动单个硅光电晶体管输出。这种结构设计使得光耦合器能够有效地将输入信号转换为光信号，再通过光电转换将光信号转换为输出电信号，实现信号的隔离传输。

三、安全和绝缘评级

根据 DIN EN/IEC 60747 - 5 - 5，该光耦合器仅在安全极限数据范围内适用于“安全电气绝缘”。需通过保护电路确保符合安全评级。以下是具体的参数特性：	参数	数值	单位
输入到输出测试电压（方法 A）	1360	V
输入到输出测试电压（方法 B）	1594	V
最大工作绝缘电压	850	V
最高允许过电压	6000	V
外部爬电距离	≥7	mm
外部间隙	≥7	mm
外部间隙（选项 TV，0.4" 引脚间距）	≥10	mm
绝缘厚度	≥0.5	mm
外壳温度	175	°C
输入电流	350	mA
输出功率	800	mW
绝缘电阻（T > ，V = 500 V）	> 10⁹	Ω

这些参数为工程师在设计电路时提供了重要的参考依据，确保光耦合器在安全的范围内工作。

四、绝对最大额定值

应力超过绝对最大额定值可能会损坏器件，不建议在推荐工作条件以上使用器件，长时间暴露在高于推荐工作条件的应力下可能会影响器件的可靠性。具体如下：

（一）整个器件

参数	数值	单位
储存温度	-40 至 +125	°C
工作温度	-40 至 +100	°C
结温	-40 至 +125	ºC
引脚焊接温度	260（10 秒）	°C
总器件功率耗散（25°C 时）	270	mW
从 25°C 线性降额	2.94	mW/°C

（二）发射极

参数	数值	单位
连续正向电流	60	mA
正向电流 - 峰值（1 µs 脉冲，300 pps）	±1.0	A
LED 功率耗散（25°C 时）	120	mW
从 25°C 线性降额	1.41	mW/°C

（三）探测器

参数	数值	单位
连续集电极电流	50	mA
探测器功率耗散（25°C 时）	150	mW
从 25°C 线性降额	1.76	mW/°C

在实际应用中，工程师必须严格遵守这些额定值，以确保器件的正常运行和使用寿命。

五、电气特性

（一）单个组件特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
V F	输入正向电压	I F = ±10 mA	-	1.17	1.50	V
C J	电容	V F = 0 V，f = 1.0 MHz	-	80	-	pF
BV CEO	集电极 - 发射极击穿电压	I C = 1.0 mA，I F = 0	30	100	-	V
BV CBO	集电极 - 基极击穿电压	I C = 100 µA，I F = 0	70	120	-	V
BV EBO	发射极 - 基极击穿电压	I E = 100 µA，I F = 0	5	10	-	V
BV ECO	发射极 - 集电极击穿电压	I E = 100 µA，I F = 0	7	10	-	V
I CEO	集电极 - 发射极泄漏电流	V CE = 10 V，I F = 0	-	1	50	nA
C CE	集电极到发射极电容	V CE = 0，f = 1 MHz	-	10	-	pF
C CB	集电极到基极电容	V CB = 0，f = 1 MHz	-	80	-	pF
C EB	发射极到基极电容	V EB = 0，f = 1 MHz	-	15	-	pF

（二）传输特性

符号	特性	测试条件	器件	最小值	典型值	最大值	单位
CTR CE	集电极 - 发射极电流传输比	I F = ±10 mA，V CE = 10 V	H11AA1M	20	-	-	%
			H11AA4M	100	-	-	%
	电流传输比对称性	I F = ±10 mA，V CE = 10 V	所有	0.33	-	3.00	-
V CE(SAT)	集电极 - 发射极饱和电压	I F = ±10 mA，I CE = 0.5 mA	所有	-	-	0.40	V

（三）隔离特性

符号	特性	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
V ISO	输入 - 输出隔离电压	t = 1 分钟	4170	-	-	VAC RMS
C ISO	隔离电容	V I - O = 0 V，f = 1 MHz	-	0.7	-	pF
R ISO	隔离电阻	V I - O = ±500 VDC，T A = 25°C	10¹¹	-	-	Ω

这些电气特性参数是工程师在设计电路时进行性能评估和参数匹配的重要依据。

六、典型性能特性

文档中给出了多个典型性能特性的图表，如输入电压与输入电流、归一化 CTR 与正向电流、归一化 CTR 与环境温度等关系图。这些图表直观地展示了光耦合器在不同条件下的性能表现，工程师可以根据这些图表预测器件在实际应用中的性能，从而优化电路设计。

七、回流焊曲线

文档提供了回流焊曲线的图表，这对于采用回流焊工艺进行器件焊接的工程师来说非常重要。正确的回流焊曲线能够确保器件在焊接过程中不会受到损坏，保证焊接质量。

八、订购信息

零件编号	封装	包装方法
H11AA1M	DIP 6 引脚	管装（50 个单位）
H11AA1SM	SMT 6 引脚（引脚弯曲）	管装（50 个单位）
H11AA1SR2M	SMT 6 引脚（引脚弯曲）	卷带包装（1000 个单位）
H11AA1VM	DIP 6 引脚，DIN EN/IEC60747 - 5 - 5 选项	管装（50 个单位）
H11AA1SVM	SMT 6 引脚（引脚弯曲），DIN EN/IEC60747 - 5 - 5 选项	管装（50 个单位）
H11AA1SR2VM	SMT 6 引脚（引脚弯曲），DIN EN/IEC60747 - 5 - 5 选项	卷带包装（1000 个单位）
H11AA1TVM	DIP 6 引脚，0.4” 引脚间距，DIN EN/IEC60747 - 5 - 5 选项	管装（50 个单位）

这些信息方便工程师根据实际需求选择合适的零件编号和包装方式进行采购。

九、标记信息

文档还给出了顶部标记的图表和定义，通过顶部标记可以快速了解器件的相关信息，如 Fairchild 标志、设备编号、年份代码、工作周等。这对于器件的识别和管理非常有帮助。

在实际的电子设计中，工程师需要综合考虑以上各个方面的因素，充分发挥 H11AA1M 和 H11AA4M 光耦合器的性能优势，同时确保器件在安全、可靠的条件下工作。大家在使用过程中有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎交流分享。