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HCPL-7720-560E 发布时间 时间:2025/9/24 12:29:20 查看 阅读:9

HCPL-7720-560E 是一款由 Broadcom(原 Avago Technologies)推出的高精度、隔离式Σ-Δ调制器,专为工业应用中的模拟信号隔离和数字化设计。该器件结合了高性能的光耦合技术与先进的Σ-Δ模数转换架构,能够在恶劣的电气环境中提供稳定可靠的信号传输能力。HCPL-7720-560E 采用 8 引脚 DIP 封装,内部集成了一个发光二极管(LED)、一个多通道光电探测器阵列以及一个高阶 Σ-Δ 调制器电路,能够将输入端的模拟电压信号转换为高速、单比特的数字位流输出。这种输出形式非常适合与外部数字滤波器(如 FPGA 或专用数字信号处理器)配合使用,实现高分辨率的数据采集系统。该芯片的主要优势在于其出色的线性度、宽动态范围以及高达 3750 Vrms 的电气隔离电压,使其广泛应用于电机驱动、可再生能源系统、工业自动化和医疗设备等对安全性和精度要求较高的领域。此外,HCPL-7720-560E 支持单电源供电,并具备良好的温度稳定性,能够在 -40°C 至 +105°C 的工业级温度范围内可靠工作,满足严苛的应用环境需求。

参数

型号:HCPL-7720-560E
  封装类型:DIP-8
  隔离电压:3750 Vrms(UL 认证)
  输入类型:差分模拟电压输入
  输出类型:单比特数字位流(曼彻斯特编码可选)
  数据速率:最高支持 20 MHz 时钟输入
  有效分辨率:16 位以上(典型值)
  信噪比(SNR):90 dB(典型值)
  非线性误差:±0.05% FSR(满量程)
  增益温度系数:±50 ppm/°C
  共模瞬态抗扰度(CMTI):±35 kV/μs(最小值)
  工作温度范围:-40°C 至 +105°C
  电源电压(VDD):4.5 V 至 5.5 V
  LED 正向电流(IF):5 mA 至 20 mA
  响应时间:约 500 ns
  带宽:直流至 100 kHz 可用信号带宽
  安全认证:UL 1577、CSA、IEC/EN/DIN EN 60747-5-5(VDE 0884-10 认证)

特性

HCPL-7720-560E 的核心特性之一是其基于光耦合技术的高性能模拟隔离能力,通过集成的发光二极管和光电探测器阵列实现输入与输出之间的完全电气隔离,从而有效抑制接地环路干扰、噪声耦合和高压瞬变对敏感控制电路的影响。该器件采用 Σ-Δ 调制架构,将模拟输入信号转换为高频率的数字位流,这种调制方式具有优异的线性度和动态范围表现,特别适合用于需要高精度测量的场合,例如交流/直流电机控制系统中的电流检测或电压反馈回路。其非线性误差低至 ±0.05% 满量程,保证了在整个工作温度和时间范围内保持高度一致的测量精度。同时,该芯片具备极强的共模瞬态抗扰度(CMTI),达到 ±35 kV/μs 的最小值,这意味着即使在存在快速电压跳变的高压环境中(如逆变器桥臂开关过程),也能确保数据传输的完整性而不发生误码或偏移。
  另一个关键特性是其高隔离性能和安全认证资质。HCPL-7720-560E 提供高达 3750 Vrms 的隔离电压,并符合 UL、CSA 和 IEC/VDE 等多项国际安全标准,适用于需要功能隔离或加强绝缘等级的设计。这使得它可以在工业变频器、太阳能逆变器和不间断电源(UPS)等高安全性要求的系统中作为关键元件使用。此外,该器件支持单电源 5V 供电,简化了电源设计,并且其差分输入结构有助于抑制共模噪声,提高抗干扰能力。内部集成的失调和增益校准机制进一步提升了长期稳定性和温度适应性,减少了外部补偿电路的需求。最后,由于输出为数字位流,可以直接连接到 FPGA、DSP 或微控制器中的数字滤波模块(如 Sinc 滤波器),构建灵活且可配置的高分辨率 ADC 子系统,广泛适用于现代数字化电力电子控制系统。

应用

HCPL-7720-560E 主要应用于需要高精度模拟信号隔离和数字化的工业与电力电子系统中。其典型应用场景包括电机驱动器中的相电流检测,在三相逆变器中用于实时采集功率桥臂的电流信息,以便实现精确的矢量控制或磁场定向控制(FOC)。由于该器件具备优异的线性度和抗噪能力,能够在高 dv/dt 环境下稳定工作,因此非常适合连接到分流电阻两端进行低侧或高侧电流采样。此外,在可再生能源系统如光伏逆变器和风力发电变流器中,HCPL-7720-560E 被用来监测直流母线电压或输出交流电流,以支持最大功率点跟踪(MPPT)算法和并网同步控制。
  在工业自动化领域,该芯片常用于 PLC(可编程逻辑控制器)模拟量输入模块、远程 I/O 系统和智能传感器接口中,实现现场侧与控制侧之间的安全隔离。其高信噪比和宽动态范围使其能够准确捕捉微弱信号变化,适用于压力、温度、流量等传感器信号调理。在不间断电源(UPS)和开关电源(SMPS)系统中,HCPL-7720-560E 可用于电压反馈环路或电池管理系统(BMS)中的电流监控,提升系统的效率和可靠性。医疗设备中也可见其身影,特别是在需要符合严格电气安全标准的病人监护仪或透析机中,用于隔离生物电信号采集前端。此外,由于其数字输出特性,便于与 FPGA 或专用数字滤波 IC 配合使用,构建定制化的高分辨率数据采集链路,因此在测试与测量仪器、高精度电源和电能质量分析仪中也有广泛应用。

替代型号

ACPL-782J-000E
  AMC1301
  Si8920BD-IS

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HCPL-7720-560E参数

  • 数据列表HCPL-0720/7720/0721/7721
  • 标准包装1,000
  • 类别隔离器
  • 家庭光隔离器 - 逻辑输出
  • 系列-
  • 电压 - 隔离3750Vrms
  • 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
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳8-SMD,鸥翼型
  • 供应商设备封装8-DIP 鸥翼型
  • 包装带卷 (TR)