HCNR201#550(通常也标记为HCNR200,两者引脚和功能兼容)是一款高性能的模拟光耦合器,由安华高(Avago Technologies,现为Broadcom)生产。它属于线性光耦系列,专为需要高精度、高线性度和高隔离电压的模拟信号隔离应用而设计。与传统的数字光耦不同,HCNR200/201不仅能够实现电气隔离,还能精确地传输模拟信号,其核心结构包含一个发光二极管(LED)、两个完全匹配且具有高度一致性的光电二极管(PD1和PD2)。当输入端的LED被驱动时,发出的光同时照射到两个光电二极管上,PD1用于反馈控制LED的驱动电流,以补偿LED老化和温度漂移带来的非线性,PD2则输出与输入信号成比例的光电流,从而实现高保真的模拟信号隔离传输。该器件采用8引脚DIP或SOIC封装,提供高达5000 VRMS的隔离电压,适用于工业自动化、电机控制、医疗设备、电源系统监控等对安全和精度要求较高的场合。HCNR200#550中的#550通常表示其包装规格(如卷带包装)或特定的性能等级,但其电气特性与标准HCNR200一致。
型号:HCNR200#550
制造商:Broadcom (原Avago)
封装类型:8-DIP 或 8-SOIC
通道数:1 通道模拟隔离
隔离电压:5000 VRMS
非线性误差:±0.05%
增益温度系数:±100 ppm/°C
共模瞬态抗扰度(CMTI):10 kV/μs
响应时间:4 μs(典型)
工作温度范围:-55°C 至 +105°C
LED正向电流(IF):最大 25 mA
光电二极管反向电压(VR):最大 12 V
增益匹配公差:±5%
线性工作频率范围:DC 至 1 kHz(可扩展至更高频)
HCNR200#550的核心优势在于其卓越的线性度和稳定性。该器件通过内部集成一对高度匹配的光电二极管,实现了对LED输出光强变化的实时补偿,从而大幅降低了由于LED老化、温度漂移或驱动波动引起的信号失真。这种独特的三片式结构(LED + PD1 + PD2)使得HCNR200能够在宽温度范围内保持极低的非线性误差(典型值为±0.05%),确保了模拟信号传输的高保真度。此外,其增益温度系数仅为±100 ppm/°C,意味着在极端环境温度变化下仍能维持稳定的增益性能,这对于工业传感器接口和精密测量系统至关重要。
另一个显著特性是其出色的共模瞬态抗扰度(CMTI),高达10 kV/μs,这使得HCNR200在存在强烈电磁干扰或快速电压跳变的环境中(如变频器、开关电源)依然能够可靠工作,避免因共模噪声导致的信号误判或器件损坏。其隔离电压高达5000 VRMS,符合UL、CSA、VDE等国际安全标准,适用于需要高安全等级的医疗设备和工业控制系统。
HCNR200还具备良好的带宽性能,虽然其典型线性工作频率为DC至1 kHz,但通过优化外围电路设计(如使用跨阻放大器和补偿网络),可以将其有效带宽扩展至数十kHz,满足大多数模拟信号隔离需求。该器件支持双向信号传输配置,可通过外部电路实现交流或直流信号的隔离放大。其宽工作温度范围(-55°C 至 +105°C)使其适用于严苛的工业环境。此外,HCNR200的长期稳定性优于传统光耦,减少了系统校准频率,降低了维护成本。
HCNR200#550广泛应用于需要高精度模拟信号隔离的各种工业和医疗电子系统中。在工业自动化领域,它常用于PLC(可编程逻辑控制器)的模拟输入模块,用于隔离来自温度、压力、流量等传感器的4-20mA或0-10V信号,防止地环路干扰和高压窜入损坏控制系统。在电机驱动和逆变器系统中,HCNR200可用于隔离电流和电压检测信号,实现对电机相电流的精确反馈控制,提高系统的动态响应和能效。
在医疗设备中,由于其高隔离电压和低泄漏电流特性,HCNR200被用于病人连接设备(如监护仪、透析机)中的信号隔离,确保患者安全并满足严格的医疗安全标准。在开关电源和UPS(不间断电源)系统中,该器件可用于隔离输出电压和电流的反馈信号,实现闭环稳压控制,同时增强系统的抗干扰能力。
此外,HCNR200也适用于测试与测量仪器,如数据采集系统(DAQ)、示波器前端和高精度万用表,用于隔离探头信号或内部电路,提升测量精度和安全性。在新能源领域,如太阳能逆变器和电动汽车充电桩,HCNR200可用于电池管理系统(BMS)中的电压采样隔离,确保高压电池组与低压控制电路之间的安全通信。其高线性度和稳定性也使其成为音频设备中模拟信号隔离的理想选择,尤其是在专业音响和广播系统中,用于消除噪声和地环路问题。
ACPL-C87A
IL300
LOC110
HCNR201