HCPL-2212#300 是一款由 Broadcom(原 Avago Technologies)生产的高速光耦合器,属于光隔离器件的一种。该器件采用发光二极管(LED)与集成光电探测器相结合的结构,通过光信号实现输入与输出之间的电气隔离。它主要用于在高噪声、高压或需要安全隔离的环境中传输数字信号。HCPL-2212#300 采用 SOIC-8 封装,具有较小的封装尺寸和良好的抗干扰能力,适用于工业控制、电源系统、电机驱动以及通信设备等应用场景。
该光耦内部集成了一个高性能 GaAsP 发光二极管和一个高速 CMOS 光电探测器,能够在保证高隔离电压的同时提供快速的信号响应速度。其典型数据传输速率可达 10 MBd,具备优异的共模瞬态抗扰度(CMTI),可有效防止因电压突变引起的误触发问题。此外,HCPL-2212#300 符合国际安全标准,如 UL、CSA 和 VDE 认证,确保在严苛工作条件下的长期可靠性。
这款器件的工作温度范围为 -40°C 至 +105°C,适合宽温环境应用。其绝缘电压可达 3750 VRMS,支持长时间稳定运行于高电压差场景中。由于采用了 CMOS 输出级设计,HCPL-2212#300 具有低功耗、高噪声抑制能力和较强的负载驱动能力,可以直接连接到常见的逻辑电路,如微控制器、FPGA 或 DSP 等数字系统接口。
型号:HCPL-2212#300
制造商:Broadcom Limited
封装类型:SOIC-8
通道数:1
隔离电压:3750 VRMS
工作温度范围:-40°C 至 +105°C
最大数据速率:10 MBd
正向电流(IF):25 mA
反向电压(VR):6 V
集电极-发射极电压(VCEO):30 V
共模瞬态抗扰度(CMTI):±15 kV/μs
上升时间(tr):35 ns
下降时间(tf):35 ns
电源电压(VCC):4.5 V 至 5.5 V
输出类型:CMOS 推挽输出
HCPL-2212#300 的核心优势之一是其高速性能与高抗干扰能力的结合。该器件采用先进的 CMOS 光电集成电路技术,在保持高隔离性能的同时实现了高达 10 MBd 的数据传输速率,使其非常适合用于实时控制系统中的信号隔离传输。其内部集成的光电探测器经过优化设计,能够快速响应 LED 的光信号变化,从而显著缩短信号延迟时间,典型传播延迟仅为几十纳秒级别,并且上下行延迟匹配良好,减少了信号抖动。
另一个关键特性是其出色的共模瞬态抗扰度(CMTI),达到 ±15 kV/μs,这表示即使在存在剧烈电压波动的工业环境中,例如变频器或逆变器中,该光耦仍能准确传递信号而不发生误动作。这种高 CMTI 性能得益于芯片内部对称布局和屏蔽结构的设计,有效抑制了外部电磁场对输出端的影响。
HCPL-2212#300 还具备稳定的温度特性和长期可靠性。其工作结温范围宽,可在 -40°C 到 +105°C 范围内正常工作,适应各种恶劣环境。同时,器件通过了 UL 1577 和 IEC/EN/DIN EN 60747-5-2 等多项国际安全认证,保证了在医疗设备、工业自动化和电力系统等对安全性要求极高的场合中的合规性使用。
该光耦的推挽式 CMOS 输出结构无需外部上拉电阻即可直接驱动 TTL 或 CMOS 逻辑电平,简化了外围电路设计并降低了整体功耗。此外,其低输入驱动电流需求(典型值 5 mA 至 10 mA)有助于减少前级驱动电路的负担,特别适用于由微控制器 GPIO 直接驱动的应用场景。综合来看,HCPL-2212#300 在速度、隔离性能、可靠性和易用性方面达到了良好平衡,是一款理想的高速光隔离解决方案。
HCPL-2212#300 广泛应用于需要电气隔离的高速数字信号传输场合。在工业自动化领域,常用于 PLC(可编程逻辑控制器)、I/O 模块和现场总线接口中,作为传感器信号或控制指令的隔离通道,防止地环路干扰和高压窜入损坏主控系统。
在电源管理系统中,该器件被广泛用于开关电源(SMPS)、DC-DC 转换器和功率因数校正(PFC)电路中,实现反馈信号的隔离传输,确保初级侧与次级侧之间的安全隔离,同时维持系统的动态响应速度。
在电机驱动和逆变器系统中,HCPL-2212#300 常用于隔离微处理器发出的 PWM 控制信号,将其安全传递至高侧或低侧的栅极驱动电路,避免高压侧噪声影响控制单元。由于其高 CMTI 特性,即使在大功率 IGBT 或 MOSFET 快速开关过程中产生的高压尖峰环境下也能稳定工作。
此外,该器件也适用于通信接口隔离,如 RS-485、CAN 总线等工业通信协议中,提升系统的抗干扰能力和可靠性。在医疗电子设备中,因其符合严格的安全隔离标准,可用于患者连接设备的信号隔离部分,保障操作人员和患者的安全。
其他潜在应用还包括测试测量仪器、电池管理系统(BMS)、太阳能逆变器以及任何需要在不同电位之间进行高速、可靠信号传输的系统。其小型化 SOIC-8 封装也有利于节省 PCB 空间,适合高密度布局设计。
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