HCPL-4504#500 是由 Broadcom(原 Avago Technologies)生产的一款高速光耦合器,属于高性能光隔离器件系列。该器件采用 CMOS 输出结构,具有高噪声抗扰度和低功耗特性,广泛应用于工业控制、电源管理、电机驱动以及需要电气隔离的数字信号传输场合。HCPL-4504#500 内部集成了一个砷化铝镓(AlGaAs)发光二极管(LED)和一个集成光电检测器的 CMOS IC,能够实现高达 15 MBd 的数据传输速率,适用于高速数字信号隔离需求。该器件采用紧凑的 8 引脚 DIP(双列直插式封装),符合安全标准 UL 1577 和 CSA Component Acceptance Scheme,提供基本隔离保护能力,适用于工作电压高达 3750 VRMS 的绝缘系统。此外,HCPL-4504#500 支持宽温度范围工作(-40°C 至 +105°C),可在恶劣工业环境中稳定运行。其逻辑输出兼容 TTL 和 CMOS 电平,无需外部上拉电阻即可直接驱动数字电路。该器件还具备高共模瞬态抗扰度(CMTI),典型值超过 15 kV/μs,确保在存在强烈电磁干扰或快速电压变化的环境中仍能可靠传输信号。由于其优异的性能和可靠性,HCPL-4504#500 常用于变频器、开关电源、可编程逻辑控制器(PLC)、逆变器、医疗设备及工业自动化系统中,作为微控制器与高压功率器件之间的安全隔离接口。
制造商:Broadcom Limited
产品类别:光耦 - 逻辑输出
通道数:1 通道
数据速率:15 MBd
电流传输比 (CTR):未指定(因采用 CMOS 数字输出)
输入正向电流(IF):10 mA(典型应用)
反向输入电压(VR):5 V
输出类型:CMOS 推挽输出
供电电压(VCC):4.5 V 至 5.5 V
工作温度范围:-40°C 至 +105°C
封装/外壳:8-DIP(0.300",7.62mm)
隔离电压:3750 VRMS(1 分钟,UL 1577)
共模瞬态抗扰度(CMTI):>15 kV/μs(典型)
传播延迟:tpLH / tpHL ≈ 45 ns / 45 ns(典型)
建立时间差(脉宽失真):< 30 ns
上升/下降时间:< 25 ns
功耗:低功耗 CMOS 输出级
HCPL-4504#500 光耦合器具备多项关键特性,使其在高速数字隔离应用中表现出色。首先,其内部采用先进的 AlGaAs LED 与集成 CMOS 检测器结构,实现了高速响应和低功耗运行。这种设计不仅提高了信号传输效率,还显著降低了静态和动态功耗,非常适合对能效有严格要求的应用场景。
其次,该器件支持高达 15 MBd 的数据传输速率,远超传统光耦的性能水平,能够满足现代工业通信协议如 SPI、UART 或 PWM 信号的高速隔离需求。其传播延迟对称性良好,tpLH 和 tpHL 典型值均为 45 ns,保证了信号完整性,减少了时序误差,尤其适合用于精确控制系统的反馈回路中。
第三,HCPL-4504#500 具备出色的共模瞬态抗扰度(CMTI),典型值超过 15 kV/μs,在存在剧烈电压波动或强电磁干扰的环境中仍能保持稳定的数据传输,避免误触发或信号丢失,提升了系统整体可靠性。
第四,其输出为 CMOS 推挽结构,无需外接上拉电阻即可直接驱动后续逻辑电路,简化了外围设计,节省了 PCB 空间并降低了物料成本。输出电平兼容 TTL 和 CMOS 标准,便于与多种微控制器、FPGA 或 DSP 接口无缝连接。
第五,该器件工作温度范围宽达 -40°C 至 +105°C,适应严苛的工业环境条件,并通过了 UL、CSA 等安全认证,提供基本绝缘等级,确保操作人员和设备的安全。此外,其封装符合 RoHS 要求,支持无铅焊接工艺,适用于绿色电子产品制造。
HCPL-4504#500 主要应用于需要高速、高可靠性电气隔离的电子系统中。常见用途包括工业自动化控制系统中的信号隔离,例如在可编程逻辑控制器(PLC)的输入/输出模块之间实现现场设备与主控单元的安全隔离。它也广泛用于交流伺服驱动器、变频器和电机控制逆变器中,用于隔离微处理器发出的 PWM 控制信号与高压侧的栅极驱动电路,防止高压串扰影响控制核心。
在开关电源(SMPS)设计中,HCPL-4504#500 可用于反馈环路中的误差信号隔离,确保次级侧的电压调节信息能够安全地传递到初级侧控制器,同时维持良好的瞬态响应和稳定性。由于其高速特性,该器件也适用于隔离数字通信接口,如 SPI、I2C 或 UART 总线,在多节点分布式系统中实现节点间的电位隔离,抑制地环路噪声。
此外,在医疗电子设备中,该光耦可用于患者连接部分与主控电路之间的信号隔离,满足严格的电气安全标准。在太阳能逆变器、电动汽车充电系统和储能设备中,HCPL-4504#500 同样发挥着重要作用,保障高压直流母线与低压控制单元之间的安全通信。其高 CMTI 特性使其特别适合在高 dv/dt 环境下工作的系统,例如 IGBT 或 MOSFET 开关电路中,有效防止因电压突变引起的误动作。
HCPL-4503#500
HCPL-4506#500
ACPL-M43T
6N137
HCPL-2601