HCNR201#050是一款高线性度模拟光耦合器,由安华高科技(Avago Technologies,现为Broadcom Inc.)生产。该器件主要用于实现输入与输出之间的电气隔离,同时精确传递模拟信号。HCNR201#050采用先进的光导技术,包含一个高性能的LED和两个紧密匹配的光电二极管(PD1和PD2),封装在一个小型DIP-8或SMD封装中。其核心优势在于能够提供卓越的线性度、温度稳定性和长期可靠性,因此广泛应用于工业自动化、电机控制、医疗设备、电源监控以及需要高精度信号隔离的场合。
该光耦通过输入端驱动LED发光,光线被两个光电二极管接收:其中一个用于反馈控制以稳定LED输出,另一个用于输出信号传输。这种双光电二极管结构显著提高了系统的线性度和稳定性,避免了传统光耦因LED老化或温度漂移导致的非线性问题。HCNR201#050的工作温度范围通常为-55°C至+105°C,适合在严苛环境条件下运行。此外,它支持宽输入电流范围(典型0-20mA),可适配多种模拟信号源,并具有较高的共模瞬态抗扰度(CMTI),确保在噪声环境中稳定工作。
型号:HCNR201#050
制造商:Broadcom / Avago
封装类型:DIP-8 或 SOIC-8
通道数:1 通道(带双匹配光电二极管)
非线性误差:±0.01% 典型值
增益温度系数:±100 ppm/°C 典型值
电流传输比(CTR):50% 至 200%
LED正向电压(VF):1.8V 典型值(IF=20mA)
工作温度范围:-55°C 至 +105°C
隔离电压:5000 VRMS(1分钟,UL认证)
响应时间:约 4 μs(上升/下降时间)
共模瞬态抗扰度(CMTI):≥10 kV/μs 典型值
线性工作频率范围:DC 至 1 kHz 可扩展至更高
HCNR201#050的核心特性之一是其高线性度和优异的温度稳定性。该器件利用一对高度匹配的光电二极管来实现对LED输出变化的实时补偿,从而极大地减少了由于LED老化、温度漂移或驱动电流波动引起的信号失真。这种独特的设计使得HCNR201#050能够在整个工作温度范围内保持极低的非线性误差(典型±0.01%),远优于传统的光耦合器。这一性能使其非常适合用于高精度模拟信号隔离应用,如工业过程控制中的传感器信号调理、电机驱动器中的电流检测以及医疗设备中的安全隔离接口。
另一个关键特性是其出色的长期稳定性与可靠性。由于采用了先进的材料和制造工艺,HCNR201#050的光电特性随时间的变化非常小,确保系统在整个生命周期内无需频繁校准。这对于要求长时间连续运行且维护成本高的应用尤为重要。此外,该器件具备高达5000 VRMS的隔离电压,符合UL、CSA等国际安全标准,能够在高压环境下提供可靠的电气隔离保护,防止接地环路干扰和意外电压冲击。
HCNR201#050还具有良好的动态响应能力,响应时间约为4微秒,支持从直流到数千赫兹的模拟信号传输。结合外部运算放大器使用时,可以构建高性能的隔离放大电路,实现电压-电压、电压-电流或电流-电压的隔离转换。其宽输入电流范围(通常0-20mA)允许灵活连接各种信号源,包括DAC输出、传感器信号或PWM调制信号。同时,高共模瞬态抗扰度(≥10 kV/μs)保证了在存在快速电压跳变的工业环境中仍能稳定工作,避免误触发或信号畸变。这些综合特性使HCNR201#050成为高端模拟隔离解决方案中的首选器件之一。
HCNR201#050广泛应用于需要高精度、高可靠性和强电气隔离的工业与医疗电子系统中。在工业自动化领域,常用于PLC(可编程逻辑控制器)的模拟量输入模块中,实现现场传感器信号(如温度、压力、流量)与控制系统之间的隔离采集,有效抑制共模噪声并提升系统安全性。在电机驱动和逆变器系统中,该器件可用于隔离电流检测信号,配合霍尔效应传感器或分流电阻,实现对电机相电流的精准监测与闭环控制。
在电源管理系统中,HCNR201#050可用于隔离反馈回路,特别是在开关电源(SMPS)、UPS(不间断电源)和太阳能逆变器中,用于将输出电压或电流信息安全地传递至初级侧控制器,确保稳定的电压调节同时满足安全隔离要求。此外,在测试与测量设备中,如数据采集系统(DAQ)、示波器前端和精密仪器仪表,该光耦可用来隔离敏感的模拟前端电路,防止外部干扰影响测量精度。
在医疗电子设备中,HCNR201#050也发挥着重要作用。例如,在病人监护仪、透析机或电外科设备中,必须满足严格的电气安全标准(如IEC 60601),该器件提供的高隔离电压和低泄漏电流特性有助于满足这些规范要求,保障患者和操作人员的安全。此外,由于其低非线性误差和温度稳定性,也可用于医疗成像系统的信号处理链路中,确保图像质量不受信号失真的影响。总之,凡是需要高保真模拟信号传输与强电气隔离相结合的应用场景,HCNR201#050都是理想的选择。
ACPL-C87B
LOC110
IL300
HCNR200