时间:2025/12/28 8:59:16
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HCNR201#300 是一款高性能的模拟光耦合器,由 Broadcom(原 Avago Technologies)生产,专为需要高精度和高线性度隔离的应用而设计。与传统的数字光耦不同,HCNR201 属于线性光耦,能够在输入和输出之间提供精确的模拟信号隔离传输。该器件采用二氧化硅(SiO2)绝缘层技术,确保了长期稳定性和高隔离电压能力。其核心结构包含一个高亮度的 AlGaAs LED 和两个紧密匹配的光电二极管(PD1 和 PD2)。LED 受输入电流驱动发光,PD1 作为反馈元件用于控制 LED 的光输出强度,而 PD2 则位于输出端,接收相同光强并产生与之成比例的输出电流,从而实现输入与输出之间的线性传递关系。这种独特的双光电二极管结构极大地提高了温度漂移和老化效应下的信号一致性,使得 HCNR201 在工业测量、电机控制、医疗设备等对精度要求极高的场合中表现出色。该器件采用 SO-6 表面贴装封装,符合 RoHS 指令,并具有 5.0 kVRMS 的隔离电压,适用于需要基本绝缘等级的安全应用。
型号:HCNR201#300
制造商:Broadcom / Avago
器件类型:模拟线性光耦合器
通道数:1 通道
电流传输比 CTR:50% ~ 200%(典型值)
非线性度(ΔIF = 0~20mA):±0.05% 最大
增益温度系数:±100 ppm/°C
带宽:1 MHz 典型值
上升/下降时间:3 μs 典型值
工作温度范围:-55°C ~ +105°C
隔离电压:5000 Vrms(1 分钟,UL 认证)
安全认证:UL 1577,CSA,IEC/EN/DIN EN 60747-5-5
封装类型:SO-6 表面贴装
引脚数:6
HCNR201#300 的最显著特性是其卓越的线性性能和高精度信号隔离能力。该器件内部集成了一个高亮度的 AlGaAs 红外发射二极管和两个高度匹配的硅光电二极管(PD1 和 PD2),它们被封装在同一个光学腔体内,并通过二氧化硅绝缘层实现电气隔离。PD1 通常连接到输入侧的反馈回路中,用于实时监测 LED 的光输出并补偿由于温度变化、老化或电源波动引起的光强漂移;PD2 则位于输出侧,负责将接收到的光信号转换为与输入成比例的电流输出。这种“双光电二极管+反馈”架构确保了即使在长时间运行或环境条件变化的情况下,也能维持非常稳定的增益和线性度。
其非线性误差最大仅为 ±0.05%,远优于传统光耦的 1% 甚至更高水平,使其非常适合用于精密模拟信号调理电路中,例如在数据采集系统中对传感器信号进行隔离放大。此外,该器件的增益随温度的变化极小,温度系数典型值为 ±100 ppm/°C,这意味着在整个工业级温度范围内(-55°C 至 +105°C),输出信号的漂移可以忽略不计,极大提升了系统的长期稳定性与可靠性。
HCNR201#300 还具备良好的频率响应特性,带宽可达 1 MHz,上升和下降时间约为 3 μs,足以满足大多数中高速模拟信号隔离需求。它支持单电源或双电源供电配置,配合外部运算放大器可轻松构建隔离式电压或电流放大电路。由于其基于光隔离原理,因此能够有效阻断地环路干扰、共模噪声以及高压瞬态对敏感电路的影响,在电机驱动、工业 PLC、开关电源反馈等高噪声环境中表现优异。同时,5000 Vrms 的高隔离电压和符合多项国际安全标准的设计,使其广泛应用于需要功能或基本绝缘等级的工业与医疗设备中。
HCNR201#300 广泛应用于需要高精度模拟信号隔离的各种工业与医疗电子系统中。一个典型的应用场景是在工业自动化控制系统中的模拟输入模块,用于将现场传感器(如温度、压力、流量传感器)输出的微弱模拟信号进行电气隔离,防止高压干扰损坏主控单元,同时保持信号完整性。在电机驱动和变频器系统中,该器件可用于隔离电流检测信号,实现对电机相电流的精确采样与保护控制,避免功率级噪声影响控制侧的 ADC 或微控制器。
在医疗设备领域,如病人监护仪、透析机或电外科设备中,HCNR201#300 提供了符合医疗安全标准的信号隔离方案,保障患者与操作人员的安全,同时确保生理信号(如心电、血压)的高保真传输。此外,该器件也常用于开关电源的闭环反馈电路中,特别是在高精度 DC-DC 转换器或隔离式电源模块中,用以替代传统的 TL431+光耦组合,实现更线性、更稳定的电压调节性能。
在测试与测量仪器中,如数字万用表、示波器前端或数据采集系统(DAQ),HCNR201#300 能够隔离待测电压信号,提高测量精度并增强抗干扰能力。其高线性度和低温度漂移特性使其成为替代磁隔离或电容隔离方案的低成本、高可靠性选择。此外,它还可用于电池管理系统(BMS)中,隔离高压电池组的电压采样信号,确保低压控制电路的安全运行。由于其宽温工作范围和高可靠性,该器件同样适用于航空航天、铁路交通等严苛环境下的信号隔离任务。
ACPL-C87A
LOC110
IL300
HCNR200