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4N50 发布时间 时间:2025/12/27 7:10:45 查看 阅读:42

4N50是一款高电压、高速的光耦合器,广泛应用于各种电子电路中,特别是在需要电气隔离和信号传输的场合。该器件由一个砷化镓(GaAs)红外发光二极管(IR LED)和一个硅NPN光电晶体管组成,封装在一个6引脚的DIP(双列直插式)封装中。这种结构使得4N50能够在输入端和输出端之间提供良好的电气隔离,通常其隔离电压可高达5000VRMS,确保在高压环境下工作的安全性和可靠性。
  4N50的主要功能是将电信号通过光的形式进行传输,从而实现输入与输出之间的电隔离。当输入端的LED通电发光时,光线照射到光电晶体管的基极区域,产生光电流,进而控制晶体管的导通与截止。由于其响应速度快、隔离性能好,4N50常被用于开关电源、逆变器、工业控制系统以及通信接口等对隔离要求较高的应用中。此外,该器件具有较好的温度稳定性和较长的使用寿命,能够在-55°C至+100°C的工作温度范围内稳定运行,适用于多种恶劣环境下的工业级应用。

参数

类型:光电晶体管输出光耦合器
  封装形式:6-DIP
  通道数:1
  正向电压(VF):典型值1.2V,最大值1.5V(IF=10mA)
  反向电压(VR):5V
  集电极-发射极电压(VCEO):50V
  集电极电流(IC):50mA
  功耗(PD):150mW
  工作温度范围:-55°C ~ +100°C
  存储温度范围:-55°C ~ +125°C
  绝缘电压:5000VRMS
  电流传输比(CTR):20% ~ 600%(IF=10mA, VCE=5V)
  上升时间(tr):2μs(典型值)
  下降时间(tf):2μs(典型值)

特性

4N50具备出色的电气隔离性能,其内部采用红外LED与光电晶体管的组合结构,在输入和输出之间提供了高达5000VRMS的隔离电压,有效防止了高压干扰或故障从一侧传递到另一侧,保障系统和操作人员的安全。这一特性使其非常适合应用于医疗设备、工业自动化控制系统以及电力监控系统等对安全性要求极高的场景。
  该器件具有较宽的工作温度范围,可在-55°C至+100°C的环境中正常工作,表现出良好的热稳定性,能够在高温或低温环境下保持稳定的性能输出,适合部署于户外设备、工业炉控系统或严苛气候条件下的远程通信节点中。
  4N50的电流传输比(CTR)范围非常宽,典型值为20%至600%,这意味着在不同的驱动电流条件下都能实现有效的信号放大与传输,提升了其在不同负载条件下的适应能力。同时,CTR的高线性度保证了模拟信号传输时的精度,可用于一些对线性响应有一定要求的应用场合。
  响应速度快是4N50的另一重要优势,其上升时间和下降时间均为2微秒左右,能够满足大多数中速数字信号隔离的需求,例如在开关电源反馈回路、PWM信号隔离传输、微控制器与功率模块之间的信号耦合等方面表现优异。
  此外,4N50采用标准6引脚DIP封装,便于手工焊接和自动化装配,兼容常见的PCB布局设计,且无需额外的偏置电路即可直接接入多数逻辑接口,简化了电路设计流程。其低输入驱动需求(仅需5~20mA即可充分点亮LED)也降低了前级驱动电路的设计难度,提高了整体系统的能效和可靠性。

应用

4N50广泛应用于需要电气隔离的各种电子系统中。在开关电源中,它常被用作反馈回路中的隔离元件,将次级侧的电压采样信号传送到初级侧的PWM控制器,以实现稳定的电压调节,同时避免高压侧对低压控制电路的影响。
  在工业自动化领域,4N50用于PLC(可编程逻辑控制器)的输入/输出模块中,作为传感器信号或执行器控制信号的隔离接口,防止现场电磁干扰或瞬态高压损坏核心控制单元。
  在交流逆变器和电机驱动系统中,4N50可用于隔离微处理器发出的控制信号与高功率IGBT或MOSFET驱动电路,确保控制信号准确无误地传递,同时保护低压控制部分免受高压噪声影响。
  通信接口中也常见4N50的身影,尤其是在RS-232、RS-485等串行通信线路中,用于隔离数据发送与接收端,提升系统的抗干扰能力和通信稳定性。
  此外,4N50还可用于电池管理系统(BMS)、不间断电源(UPS)、医疗电子设备以及测试测量仪器中,凡是需要在高低压电路之间传递信号并保持隔离的地方,都是其发挥优势的舞台。

替代型号

MCT2E,MOC8101,PC817,EL817

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