4N45#300是一款光耦合器(光电耦合器),属于4N系列的光电晶体管输出光耦。该器件由一个砷化镓红外发光二极管(IR LED)和一个硅NPN光电晶体管组成,封装在6引脚DIP(双列直插式)封装中。4N45#300广泛用于需要电气隔离的电路中,如电源控制、信号隔离、工业自动化系统和通信接口等应用场合。该型号中的‘#300’通常表示其包装或卷带规格,可能为编带包装,适用于自动化贴片生产。4N45的基本设计允许其实现输入与输出之间的电隔离,从而有效抑制噪声、防止接地环路以及保护敏感电路免受高电压影响。该器件具有较高的隔离电压能力,典型值可达5000VRMS,适合于多种工业级应用场景。由于其结构简单、可靠性高且成本较低,4N45系列长期以来被广泛应用于各种电子设备中。需要注意的是,尽管4N45具备一定的电流传输比(CTR)性能,但由于其响应速度相对较慢,因此不适合高频开关或高速数据传输场景。此外,随着时间推移,LED老化可能导致CTR下降,因此在长期运行的设计中应考虑适当的降额使用。
类型:光电晶体管输出光耦
通道数:1
输入正向电流(IF):50 mA
峰值输入电流:1 A
反向输入电压(VR):6 V
输出耐压(VCEO):300 V
集电极-发射极饱和电压(VCE(sat)):300 mV(典型值)
电流传输比(CTR):20%~600%
工作温度范围:-55°C 至 +100°C
存储温度范围:-65°C 至 +150°C
隔离电压(Viso):5000 VRMS(1分钟)
上升时间/下降时间:3 μs / 15 μs
封装形式:6-DIP(双列直插)
4N45#300光耦合器的核心特性之一是其高输出耐压能力,集电极-发射极电压可承受高达300V,这使得它非常适合用于驱动继电器、可控硅(SCR)或三端双向可控硅(TRIAC)等高压负载的接口电路中。这一特性使其在交流电源控制、电机控制和工业自动化系统中表现出色。
其次,该器件具有较宽的工作温度范围(-55°C至+100°C),保证了其在恶劣环境下的稳定运行,适用于工业级和军用级设备。同时,其隔离电压达到5000VRMS,提供了出色的电气隔离性能,能有效防止高压侧对低压控制电路的干扰或损坏,提升系统的安全性和抗干扰能力。
电流传输比(CTR)是衡量光耦效率的重要参数,4N45的CTR范围为20%到600%,意味着在输入LED电流为一定值时,输出光电晶体管可以获得相应的集电极电流。尽管该范围较宽,但在实际应用中需注意CTR随时间和温度的变化,尤其是在高温或长时间工作条件下可能出现衰减,影响信号传输的一致性。
响应时间方面,4N45的上升时间为3μs,下降时间为15μs,属于中低速光耦范畴。因此,虽然它可以胜任一般的开关信号隔离任务,但不推荐用于高频PWM控制或高速通信线路(如UART高于9600bps时需谨慎使用)。
封装采用标准6引脚DIP形式,便于手工焊接和PCB布局,同时也兼容自动插件机和回流焊工艺。引脚配置支持基极引出(第6脚),用户可根据需要连接外部电阻以改善开关速度或稳定性。总体而言,4N45#300是一款成熟可靠、性价比高的通用型光耦,适用于对速度要求不高但对隔离性能有较高需求的应用场景。
4N45#300常用于实现输入与输出之间的电气隔离,在多种电子系统中发挥关键作用。其典型应用包括开关电源中的反馈控制回路,用于将次级侧的电压调节信号传递到初级侧控制器,同时保持高低压之间的绝缘。这种应用可以提高电源的安全性和稳定性,避免因直接电气连接导致的故障传播。
在工业控制系统中,4N45被广泛用于PLC(可编程逻辑控制器)的输入/输出模块,用于隔离现场传感器或执行器与内部逻辑电路。例如,在检测按钮、限位开关状态时,通过光耦可有效抑制工业现场的电磁干扰和瞬态电压冲击,提升系统可靠性。
此外,该器件也常用于交流电机驱动电路或固态继电器(SSR)中,作为触发三端双向可控硅或晶闸管的隔离驱动元件。其高达300V的输出耐压能力足以满足大多数市电控制需求,且无需额外的驱动晶体管即可直接驱动小型负载。
在通信接口中,如RS-232、RS-485等长距离传输系统中,4N45可用于隔离地线环路,防止不同设备间的电位差造成损坏。虽然其速度限制了在高速通信中的使用,但对于低速控制信号仍具有良好的适用性。
其他应用场景还包括医疗设备中的信号隔离、测试仪器中的通道隔离、电池管理系统(BMS)中的状态监测信号传输等。由于其结构简单、成本低廉且易于使用,4N45#300至今仍在许多传统设计中被沿用。
4N44, 4N46, TLP521-1, PC817, MOC8101