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HCPL-5151-300 发布时间 时间:2025/9/24 7:47:35 查看 阅读:8

HCPL-5151-300是一款由Broadcom(原Avago Technologies)生产的高速光耦合器,属于其光隔离产品系列中的一员。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,旨在实现输入与输出之间的电气隔离,同时支持高速数字信号传输。HCPL-5151-300特别适用于需要高噪声抗扰度和高共模瞬态抑制能力(CMTI)的应用场景。该光耦内部集成了一个高性能的GaAsP LED和一个CMOS输出级的光接收芯片,能够提供高达10MBd的数据传输速率,满足工业控制、电源管理以及通信系统中的隔离需求。器件封装为8引脚DIP(双列直插式封装),符合行业标准尺寸,便于在PCB上安装和使用,并且支持宽工作温度范围,增强了其在恶劣环境下的可靠性。
  HCPL-5151-300具备良好的绝缘性能,隔离电压可达3750 VRMS(1分钟,UL 1577标准),确保了在高压应用中的安全性。此外,该器件还具有低功耗特性,输入侧LED驱动电流较低,有助于减少系统整体功耗。由于其单通道设计和开路集电极输出结构,HCPL-5151-300可以方便地与不同逻辑电平的系统接口匹配,常用于隔离数字信号线、微控制器接口、开关电源反馈回路等场合。该产品符合RoHS环保要求,不含铅和有害物质,适合现代绿色电子产品制造。

参数

型号:HCPL-5151-300
  类型:高速光耦合器
  通道数:1
  数据速率:10 MBd
  隔离电压:3750 VRMS(1分钟)
  工作温度范围:-40°C 至 +100°C
  存储温度范围:-55°C 至 +125°C
  最大电源电压(VCC):5.5 V
  最小电源电压(VCC):4.5 V
  LED正向电流(IF):5 mA(典型)
  LED反向电压(VR):5 V
  输出类型:开路集电极
  上升时间(tr):50 ns(典型)
  下降时间(tf):50 ns(典型)
  共模瞬态抑制(CMTI):15 kV/μs(最小)
  封装类型:SOIC-8
  绝缘材料:聚酰亚胺

特性

HCPL-5151-300具备优异的高速信号传输能力,能够在高达10MBd的数据速率下稳定工作,适用于需要快速响应和实时控制的工业自动化系统。其内部采用先进的GaAsP发光二极管与CMOS光电集成电路相结合的技术,不仅提高了光电转换效率,还显著降低了功耗和延迟时间。器件的上升时间和下降时间均控制在50ns以内,保证了信号完整性,减少了传输过程中的失真和抖动问题,从而提升了系统的整体性能。这种高速响应特性使其非常适合用于数字隔离、脉冲宽度调制(PWM)信号传输以及编码器反馈等对时序精度要求较高的应用场景。
  另一个关键特性是其出色的共模瞬态抑制能力(CMTI),最低可达15kV/μs,这意味着即使在存在强烈电磁干扰或快速电压变化的环境中,HCPL-5151-300也能有效防止误触发或信号畸变,保障系统的可靠运行。这一性能对于变频器、伺服驱动器和开关电源等高频开关电路尤为重要,因为在这些系统中,地电位波动剧烈,若无足够强的CMTI,可能导致逻辑错误甚至设备损坏。
  该光耦还具有高隔离电压(3750VRMS)和良好的绝缘材料(聚酰亚胺),满足UL1577、IEC/EN/DIN EN 60747-5-2等国际安全标准,适用于需要功能隔离或加强绝缘的安全关键型应用。其宽工作温度范围(-40°C至+100°C)使其能在极端环境下保持稳定性能,适用于户外设备、工业现场仪表和汽车电子等领域。此外,HCPL-5151-300采用标准8引脚DIP封装,引脚兼容多种通用光耦,便于替换和升级现有设计,降低开发成本和周期。

应用

HCPL-5151-300广泛应用于需要电气隔离和高速信号传输的各种工业与电力电子系统中。在工业自动化领域,它常被用于PLC(可编程逻辑控制器)、I/O模块和远程终端单元(RTU)中,作为数字输入/输出通道的隔离元件,以防止现场侧的高压或噪声干扰影响控制侧的微处理器系统。在电机驱动系统中,该器件可用于隔离来自微控制器的PWM控制信号,确保驱动电路与主控电路之间实现安全隔离,避免因功率侧的高压瞬变导致控制芯片损坏。
  在开关电源和DC-DC转换器中,HCPL-5151-300可作为反馈环路中的隔离组件,将次级侧的电压或电流采样信号传递到初级侧的控制器,同时维持高低压域之间的绝缘屏障。这种应用有助于提高电源的稳定性与安全性,尤其在离线式电源和医疗电源设计中至关重要。此外,该光耦也适用于逆变器、UPS(不间断电源)和太阳能发电系统中的信号隔离,帮助构建高效、可靠的能量转换架构。
  在通信接口方面,HCPL-5151-300可用于RS-485、CAN总线等差分通信线路的隔离,提升系统的抗干扰能力和通信距离。其高速响应特性使其能够支持较高速率的数据传输,适用于需要长距离、高噪声环境下的通信链路。此外,在测试测量仪器、医疗设备和轨道交通控制系统中,该器件也被广泛采用,以满足严格的电气安全和电磁兼容性(EMC)要求。

替代型号

HCPL-5150-300
  HCPL-5152-300
  ACPL-M71T
  Si8601-AB

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HCPL-5151-300参数

  • 制造商Avago Technologies
  • 产品种类逻辑输出光电耦合器
  • 配置1 Channel
  • 输出类型Open Collector
  • 最大传播延迟时间500 ns
  • 最大正向二极管电压1.8 V
  • 最大反向二极管电压5 V
  • 最大正向二极管电流18 mA
  • 最大功率耗散295 mW
  • 最大工作温度+ 125 C
  • 最小工作温度- 55 C
  • 封装 / 箱体DIP-8 Gull Wing
  • 最小正向二极管电压1.2 V
  • 工厂包装数量1