HCPL-2201#500是Broadcom(博通)公司生产的一款高性能光耦合器,属于高速光耦系列,专为需要电气隔离的信号传输应用设计。该器件采用发光二极管(LED)和集成高增益光电探测器结构,封装在小型化的8引脚DIP(双列直插式)封装中,适用于工业自动化、电源管理、电机控制以及通信系统等对噪声抑制和电气隔离要求较高的场景。HCPL-2201#500特别针对模拟或数字信号的隔离需求进行了优化,具备良好的共模瞬态抗扰度(CMTI),能够有效防止地环路干扰和高压瞬变对敏感电路的影响。该器件符合国际安全标准,如UL、CSA和VDE认证,确保其在严苛环境下的长期可靠运行。此外,该型号带有‘#500’后缀,通常表示卷带包装,适用于自动化贴片生产线,适合大规模量产使用。其工作温度范围一般为-55°C至+100°C,能够在较宽的环境条件下保持稳定性能。HCPL-2201#500还具有低功耗特性,驱动电流要求较低,可与常见的逻辑电平兼容,便于集成到多种系统设计中。
型号:HCPL-2201#500
制造商:Broadcom (原Avago Technologies)
器件类型:高速光耦合器
通道数:1通道
封装类型:8-DIP (SOIC-8可选变体)
隔离电压:5000 VRMS(1分钟,UL 1577)
工作温度范围:-55°C 至 +100°C
存储温度范围:-65°C 至 +125°C
最大数据速率:1 MBd(典型值)
电流传输比(CTR):50% 至 600%(初始值,随负载电阻和输入电流变化)
正向电流IF(最大):25 mA
反向电压VR:6 V
集电极-发射极电压VCEO:30 V
发射极-集电极电压VECO:7 V
功耗PD:150 mW
共模瞬态抗扰度(CMTI):±15 kV/μs(最小值)
响应时间:tPLH / tPHL ≈ 4 μs(典型值)
绝缘电阻:≥10^12 Ω(典型值)
湿度敏感等级(MSL):1(260°C,峰值)
HCPL-2201#500的核心特性之一是其卓越的电气隔离能力,提供高达5000 VRMS的隔离电压,使其能够在高压和低压电路之间建立安全可靠的信号通道。这种高隔离性能对于防止故障传播、保护操作人员以及满足工业和医疗设备的安全法规至关重要。该器件内部采用LED与集成光电晶体管的组合结构,通过光信号实现输入与输出之间的完全电气隔离,避免了直接电气连接带来的噪声和干扰问题。
另一个显著特点是其高共模瞬态抗扰度(CMTI),最小可达±15 kV/μs,意味着即使在存在快速电压变化的环境中(如变频器或开关电源),也能准确传递信号而不发生误触发或数据丢失。这对于在高噪声工业环境中保持系统稳定性非常关键。
HCPL-2201#500具有较宽的工作温度范围(-55°C至+100°C),可在极端环境下稳定工作,适用于户外设备、汽车电子及高温工业控制场合。其封装符合行业标准8-DIP形式,便于手工焊接或自动装配,并支持波峰焊和回流焊工艺。
该器件的电流传输比(CTR)范围宽泛(50%-600%),允许灵活设计驱动电路,适应不同输入信号强度的需求。同时,其响应时间约为4微秒,虽不及超高速光耦,但足以满足大多数中速数字信号隔离应用,例如PWM信号隔离、状态反馈检测、ADC隔离接口等。
此外,HCPL-2201#500通过了UL、CSA、IEC/EN/DIN EN 60747-5-2等多项国际安全认证,确保产品在安全性、可靠性和寿命方面达到高标准。其低驱动电流需求(典型IF = 5–16 mA)有助于降低系统功耗,提高能效。整体而言,这款光耦在性能、可靠性与成本之间实现了良好平衡,是工业级隔离设计中的常用选择。
HCPL-2201#500广泛应用于需要电气隔离的各种工业与电力电子系统中。在电机控制系统中,它常用于隔离微控制器与功率驱动模块之间的控制信号,如PWM脉宽调制信号,从而防止高压侧的噪声干扰影响低压控制电路的正常运行。在交流变频器和伺服驱动器中,该器件可用于反馈速度、位置或故障状态信号,确保主控单元的安全监控。
在开关电源(SMPS)设计中,HCPL-2201#500可用于次级侧电压或电流反馈信号的隔离传输,配合TL431等基准源构成闭环稳压控制回路,实现精确的输出电压调节。由于其具备良好的线性度和稳定性,也可用于模拟信号隔离场合,尽管更精密的应用可能需要专用线性光耦。
在工业自动化领域,该光耦常见于PLC(可编程逻辑控制器)输入/输出模块中,用于隔离现场传感器或执行器信号,提升系统的抗干扰能力和安全性。在医疗电子设备中,因其符合严格的安全隔离标准,可用于病人连接设备中的信号隔离,防止漏电流危害。
此外,该器件也适用于逆变器、UPS不间断电源、电池管理系统(BMS)、太阳能发电系统等新能源领域的信号隔离需求。在通信接口中,可用于隔离RS-232、RS-485等串行通信线路,增强系统的电磁兼容性(EMC)。总之,凡是在存在地电位差、高压风险或强电磁干扰的场景下,HCPL-2201#500都能发挥其出色的隔离性能,保障系统稳定可靠运行。
HCPL-2201
HCPL-2201-500E
ACPL-2201
PC817X
TLP521