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HCPL-7720-020 发布时间 时间:2025/9/24 6:17:26 查看 阅读:9

HCPL-7720-020 是一款由 Broadcom(原 Avago Technologies)推出的高精度、隔离式 ΔΣ 调制器,专为工业电机控制、逆变器系统、可再生能源系统以及其他需要高共模瞬态抗扰度(CMTI)和高可靠性的高压应用而设计。该器件集成了一个高性能的光耦合器与一个先进的 ΔΣ(Delta-Sigma)调制器,能够将模拟输入信号转换为高速单比特数字流,并通过光隔离通道实现电气隔离传输。其主要优势在于能够在恶劣的电磁环境中提供稳定可靠的信号隔离,同时具备优异的线性度、温度稳定性和长期可靠性。HCPL-7720-020 采用 8 引脚 DIP 封装,符合安全标准 UL 1577 和 CSA,在工作温度范围内可提供高达 5000 V RMS 的隔离电压,适用于要求严苛的工业自动化与电力电子控制系统中。
  该芯片的输入端支持差分电压测量,典型满量程输入范围为 ±250 mV,适合直接连接分流电阻进行电流检测。其内部集成的 ΔΣ 调制器以高频时钟驱动(典型外部时钟频率为 10 MHz),输出为一串行数字位流,可通过简单的数字滤波器(如 FPGA 或专用解调器)还原成高分辨率的数字信号。由于采用了光隔离技术,HCPL-7720-020 在抑制地环路噪声、防止高压窜入低压侧电路方面表现出色,是传统霍尔效应传感器或隔离放大器的理想替代方案之一。

参数

型号:HCPL-7720-020
  隔离电压:5000 V RMS
  共模瞬态抗扰度(CMTI):15 kV/μs 典型值
  输入电平灵敏度:±250 mV 满量程
  非线性误差:±0.5% 最大值
  增益温漂:±50 ppm/°C 典型值
  数据速率:最高支持 10 MHz 时钟输入
  输出编码方式:单比特 ΔΣ 调制
  工作温度范围:-40°C 至 +105°C
  电源电压(VDD):4.5 V 至 5.5 V
  封装类型:8-DIP 宽体
  认证标准:UL 1577,CSA,IEC 60747-5-2
  响应时间:约 300 ns 典型值
  失调电压:±1 mV 最大值
  失调温漂:±5 μV/°C 典型值

特性

HCPL-7720-020 的核心特性之一是其基于光耦的高可靠性电气隔离能力,能够在高压和低压电路之间提供强大的保护,有效防止因接地电位差或瞬态高压引起的设备损坏和信号失真。其隔离屏障可承受高达 5000 V RMS 的持续电压,并满足国际安全认证标准,确保在工业现场长期运行的安全性。这种隔离机制特别适用于三相逆变器、伺服驱动器和不间断电源(UPS)等存在高压母线的应用场景,能够显著提升系统的抗干扰能力和稳定性。
  该器件采用 ΔΣ 调制架构,将模拟输入信号转换为高频率的数字位流输出,具有出色的线性度和动态范围。其非线性误差控制在 ±0.5% 以内,配合低至 ±50 ppm/°C 的增益温漂和 ±5 μV/°C 的失调温漂,保证了在整个工作温度范围内测量结果的高度一致性,避免了因环境变化导致的精度下降问题。这对于需要精确电流反馈的闭环控制系统至关重要,有助于提高电机控制的响应速度和平稳性。
  HCPL-7720-020 支持高达 10 MHz 的外部时钟频率,允许用户根据系统需求灵活调整数据更新率和分辨率。较高的时钟频率意味着更快的响应时间和更高的有效位数(ENOB),从而实现更精细的电流监测。其输出为单比特流,便于通过 FPGA 内部的数字抽取滤波器(如 Sinc 滤波器)进行处理,简化了系统设计并降低了整体成本。此外,该芯片具备卓越的共模瞬态抗扰度(CMTI),典型值达到 15 kV/μs,即使在快速开关的 IGBT 或 SiC MOSFET 环境下也能保持信号完整性,避免误触发或数据丢失。
  该器件采用 8 引脚 DIP 宽体封装,引脚间距大,爬电距离和电气间隙充足,增强了在污染或潮湿环境下的绝缘性能。其差分输入结构对外部噪声具有较强的抑制能力,适合用于小信号采集场合,例如在分流电阻上的微伏级电压检测。同时,低输入偏置电流和高输入阻抗进一步减少了对前级电路的影响,提升了测量精度。总体而言,HCPL-7720-020 凭借其高精度、高隔离、强抗扰和宽温工作的综合优势,成为工业级电流传感领域的重要选择之一。

应用

HCPL-7720-020 广泛应用于各类需要高精度隔离电流检测的电力电子系统中。最常见的用途是在交流伺服驱动器和变频器中作为相电流反馈单元,用于实现矢量控制或直接转矩控制算法所需的实时电流采样。其高 CMTI 和电气隔离能力使其能在 IGBT 模块高速开关产生的强电磁干扰环境下稳定工作,确保控制系统的可靠性和动态响应性能。
  在新能源领域,该器件被广泛用于光伏逆变器和风力发电变流器中的直流母线或交流输出电流检测。这些应用场景通常涉及高电压等级和复杂的电网交互,因此对隔离性能和长期稳定性要求极高。HCPL-7720-020 不仅能满足这些要求,还能在宽温度范围内保持一致的测量精度,适应户外恶劣环境。
  此外,它也适用于工业电机控制、机器人关节驱动、电动车辆充电系统、UPS 不间断电源以及智能电网设备中的电流监控模块。在医疗电源或测试测量仪器中,当需要在高压侧采集信号并传输至低压控制侧时,该芯片同样可以提供安全且精准的解决方案。由于其输出为数字位流,非常适合与 FPGA、DSP 或专用数字控制器配合使用,构成全数字化的控制系统架构,提升系统集成度和抗干扰能力。

替代型号

ACPL-7920
  HCPL-7820
  AMC1301
  ADN8834

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HCPL-7720-020参数

  • 数据列表HCPL-0720/7720/0721/7721
  • 标准包装50
  • 类别隔离器
  • 家庭光隔离器 - 逻辑输出
  • 系列-
  • 电压 - 隔离5000Vrms
  • 通道数1,单向
  • 电流 - 输出 / 通道10mA
  • 数据速率25MBd
  • 传输延迟高 - 低 @ 如果20ns
  • 电流 - DC 正向(If)-
  • 输入类型逻辑
  • 输出类型推挽式/图腾柱
  • 安装类型通孔
  • 封装/外壳8-DIP(0.300",7.62mm)
  • 供应商设备封装8-DIP
  • 包装管件