HCPL-4701#300是一款由Broadcom(原Avago Technologies)推出的高性能光耦合器,属于其HCPL系列中的隔离型逻辑门输出光耦产品。该器件主要用于实现输入与输出之间的电气隔离,广泛应用于工业控制、电源管理、电机驱动以及通信系统等需要高抗扰度和安全隔离的场合。HCPL-4701#300采用LED作为输入端光源,搭配集成有高增益光电探测器和施密特触发整形电路的输出级,提供干净、稳定的数字信号传输能力。该器件具有较高的共模瞬态抑制能力(CMTI),能够在存在强烈电磁干扰的环境中可靠工作。此外,HCPL-4701#300符合UL 1577安全标准,并通过了CSA和IEC/EN/DIN EN 60747-5-2等国际认证,适用于要求严格绝缘性能的应用场景。器件封装为8引脚DIP(双列直插式)小型封装,便于在PCB上安装且占用空间小,适合自动化装配流程。
型号:HCPL-4701#300
制造商:Broadcom Ltd.
产品系列:HCPL
通道数:1通道
输入类型:LED
输出类型:逻辑门输出(集电极开路)
电流传输比(CTR):最小50%,典型100%(测试条件IF=5mA, VCE=5V)
隔离电压:5000 VRMS(1分钟,按UL1577)
共模瞬态抑制(CMTI):≥15 kV/μs(典型值)
工作温度范围:-55°C 至 +100°C
存储温度范围:-65°C 至 +150°C
最大功耗(PD):200 mW
LED正向电压(VF):1.7 V(典型值,IF=10mA)
响应时间(tpLH / tpHL):75 ns / 75 ns(典型值)
供电电压(VCC):4.5 V 至 20 V
输出饱和电压(VOL):≤0.4 V(IO=16 mA)
绝缘材料组:IIIa/IIIb
爬电距离:≥8 mm
电气间隙:≥8 mm
安全认证:UL Recognized, CSA Certified, IEC/EN/DIN EN 60747-5-2
HCPL-4701#300具备卓越的抗噪声能力和快速响应特性,使其成为工业自动化和高可靠性系统中理想的信号隔离元件。
首先,该器件采用了先进的光电集成技术,在输出端内置了一个高增益光电探测器和一个施密特触发器整形电路。这种设计不仅提升了信号的完整性,还能有效消除由于输入边沿缓慢或噪声引起的输出抖动,确保即使在低速或不稳定输入条件下也能输出清晰、无毛刺的数字信号。施密特触发器提供的迟滞功能进一步增强了对噪声的免疫力,防止在阈值附近发生多次翻转现象。
其次,HCPL-4701#300拥有出色的共模瞬态抑制能力(CMTI),典型值达到15 kV/μs,这表示它可以在高压差快速变化的环境下稳定工作,例如变频器、逆变器或开关电源中常见的地电位浮动或瞬态干扰场景下仍能保持数据传输的准确性。这一性能对于保障控制系统在复杂电磁环境下的运行稳定性至关重要。
再者,该光耦支持宽范围的供电电压(4.5V至20V),使其能够兼容多种逻辑电平系统,如TTL、CMOS以及工业PLC常用的24V逻辑接口。同时,其集电极开路输出结构允许用户外接上拉电阻至所需电平,从而实现不同电压域之间的电平转换与隔离驱动。
从可靠性角度看,HCPL-4701#300通过了多项国际安全标准认证,包括UL1577、CSA和IEC/EN/DIN EN 60747-5-2,表明其具备长期稳定的绝缘性能和耐压能力。其5000 VRMS的隔离电压等级可以满足大多数工业设备的安全隔离需求。此外,器件的工作温度范围宽达-55°C至+100°C,适应严苛的环境条件,适合用于户外设备、汽车电子或高温工业现场。
最后,该器件采用8引脚DIP封装,引脚间距为0.3英寸,符合标准PCB布局规范,支持波峰焊和回流焊工艺,有利于大批量生产中的自动化装配。整体封装结构经过优化,确保良好的散热性能和机械强度,提升长期使用的可靠性。
HCPL-4701#300广泛应用于各类需要电气隔离的电子系统中,尤其适用于工业控制与电力电子领域。
在工业自动化系统中,该器件常被用作可编程逻辑控制器(PLC)的输入模块隔离元件,将来自现场传感器或按钮的低压信号与内部逻辑电路隔离开来,避免外部高压或浪涌损坏核心控制器。同时,它也可用于PLC输出模块中,驱动继电器、接触器或固态继电器,实现负载与控制系统的安全隔离。
在开关电源(SMPS)和DC-DC转换器中,HCPL-4701#300可用于反馈回路中的隔离传输,将次级侧的电压或电流检测信号传送到初级侧PWM控制器,以实现闭环稳压控制。其快速响应时间和高线性度保证了反馈信号的实时性和精度,有助于提高电源的整体效率和动态响应性能。
在电机驱动和逆变器系统中,该光耦用于隔离微控制器发出的PWM信号与功率桥臂的驱动电路,防止高压侧的噪声或故障影响低压控制部分。尤其是在三相逆变器或伺服驱动器中,多个HCPL-4701#300可并行使用,分别隔离各相的驱动信号,提升系统的抗干扰能力和运行安全性。
此外,该器件还适用于医疗设备中的信号隔离、通信接口的电平转换与隔离、电池管理系统(BMS)中的电压采样隔离,以及测试测量仪器中的前端信号调理模块。由于其具备高绝缘强度和长期稳定性,也常用于铁路交通、能源监控等高安全等级的应用场景。
HCPL-4701
ACPL-4701
HCPL-4701-300E
HCPL-4701-MBE