HCPL-4504#300 是安华高(Avago Technologies,现为Broadcom)推出的一款高性能光耦合器,属于高速CMOS光电隔离器件系列。该器件集成了一个发光二极管(LED)和一个集成检测器,检测器部分包含一个高速CMOS输出电路,能够实现高达10 MBd的数据传输速率,适用于需要电气隔离的数字信号传输场景。HCPL-4504#300 采用8引脚SOIC封装,具有小型化、高隔离电压和高抗噪声能力等优点,广泛应用于工业自动化、电源系统、通信接口和微处理器系统中。
该光耦内部结构由一个AlGaAs红外LED与一个集成CMOS探测器芯片组成,探测器芯片内含光敏二极管阵列、高增益线性放大器、施密特触发器以及CMOS推挽输出级。这种设计确保了输出信号的高速响应和良好的噪声抑制能力,同时具备较高的共模瞬态抗扰度(CMTI),通常可达到±15 kV/μs以上,使其在恶劣电磁环境中依然保持稳定工作。
HCPL-4504#300 支持宽电源电压范围(2.7 V至5.5 V),兼容低电压逻辑系统如LVTTL和LVCMOS,且功耗较低,适合用于对能效和空间有严格要求的应用场合。此外,其输入与输出之间的隔离电压典型值可达3750 VRMS,符合UL1577安全标准,并通过了CSA和IEC/EN/DIN EN 60747-5-2等国际认证,确保在高压环境下安全可靠运行。
型号:HCPL-4504#300
制造商:Broadcom (原Avago)
封装类型:SOIC-8
通道数:1
数据速率:10 MBd
隔离电压:3750 VRMS
工作温度范围:-40°C 至 +100°C
供电电压(VCC):2.7 V 至 5.5 V
LED正向电流(IF):8 mA(典型工作条件)
传播延迟时间(tPLH/tPHL):75 ns / 75 ns(最大值)
共模瞬态抗扰度(CMTI):±15 kV/μs(最小值)
输出类型:CMOS 推挽输出
绝缘材料:聚酰亚胺介电层
认证标准:UL1577、CSA、IEC/EN/DIN EN 60747-5-2
HCPL-4504#300 具备多项优异的电气和物理特性,使其成为工业级高速光耦中的优选器件之一。首先,其高速传输能力支持高达10 MBd的数据速率,远超传统光耦(如4N35或PC817)的性能水平,适用于需要快速响应的数字通信链路,例如在开关电源反馈控制、电机驱动器中的PWM信号隔离、现场总线通信接口等场景中表现突出。该器件的传播延迟时间非常短,典型值仅为75纳秒,上升和下降时间也控制在良好范围内,确保了信号完整性与系统实时性。
其次,HCPL-4504#300 采用CMOS输出架构,输出端无需外部上拉电阻即可直接驱动TTL或CMOS逻辑电路,简化了外围设计并降低了功耗。输出级为推挽结构,高低电平均能主动驱动,避免了开漏输出常见的上升沿缓慢问题,提高了系统的抗干扰能力和信号边沿质量。同时,由于其输出逻辑与输入LED状态同步(非反相),便于系统逻辑设计与调试。
再者,该器件具备出色的共模瞬态抗扰度(CMTI),典型值达±15 kV/μs,意味着即使在存在强烈dv/dt干扰的高压环境中(如变频器、逆变器等电力电子设备中),也能有效防止误触发或信号失真,保障系统稳定运行。其内部采用聚酰亚胺绝缘层作为光通道的介质,提供高达3750 VRMS的隔离耐压,满足工业应用对安全隔离的严苛要求。
此外,HCPL-4504#300 工作温度范围宽达-40°C至+100°C,可在高温工业环境中长期稳定工作。其低输入驱动电流(典型8 mA)减少了前级驱动电路负担,兼容多种逻辑电平接口。整体封装为小型SOIC-8,节省PCB空间,适合高密度布局设计。综合来看,HCPL-4504#300 在速度、可靠性、集成度和安全性方面均表现出色,是现代隔离系统中的关键元件之一。
HCPL-4504#300 广泛应用于各类需要电气隔离的高速数字信号传输系统中。在工业自动化领域,常用于PLC(可编程逻辑控制器)的数字I/O模块中,实现现场设备与控制单元之间的信号隔离,防止地环路干扰和高压窜入损坏核心控制器。在电机控制系统中,它被用来隔离微处理器发出的PWM控制信号与功率驱动级(如IGBT或MOSFET栅极驱动器),确保控制信号的准确传递并提升系统抗噪能力。
在开关电源(SMPS)设计中,HCPL-4504#300 可作为反馈环路中的隔离元件,将次级侧的电压或电流采样信号传递至初级侧的PWM控制器,实现闭环稳压功能,同时保持初级与次级之间的安全隔离。相比传统的线性光耦(如PC817配合TL431),其响应速度更快,动态性能更优,尤其适用于高频开关电源拓扑如LLC谐振变换器或同步整流电源中。
在通信接口方面,该器件可用于RS-485、CAN总线等差分通信线路的隔离设计,构建隔离式收发器模块,增强系统的抗雷击和浪涌能力,延长通信距离并提高可靠性。此外,在医疗电子设备中,为满足严格的电气安全标准(如IEC 60601),HCPL-4504#300 被用于隔离患者连接部分与主控电路,防止漏电流危害。
其他应用还包括测试测量仪器、电池管理系统(BMS)、太阳能逆变器、伺服驱动器以及任何需要在不同电位之间安全传输数字信号的场合。其高可靠性与紧凑封装也使其适用于车载电子和轨道交通系统中的信号隔离需求。
ACPL-M43T
HCPL-4506
6N137
HCPL-0723