HCPL-814-300E是一款由Broadcom(原Avago Technologies)生产的高速光耦合器,属于其广泛使用的光隔离器件系列之一。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,实现输入与输出之间的电气隔离。HCPL-814-300E专为高速数字信号隔离而设计,适用于需要高噪声抗扰性和安全隔离的应用场景。该光耦采用紧凑的8引脚DIP(双列直插式封装),便于在各种工业和通信系统中使用。其内部结构包含一个砷化镓(GaAs)红外发射二极管,驱动一个集成的高速光电探测器,后者带有施密特触发器输出级,确保输出信号具有清晰的逻辑电平转换和良好的抗噪能力。该器件的工作温度范围通常为-40°C至+105°C,适合在严苛的工业环境中稳定运行。HCPL-814-300E支持最大数据传输速率可达10MBd(兆波特),使其能够胜任中高速数字信号隔离任务。此外,该器件提供高隔离电压(典型值为3750 Vrms),满足多种安全标准要求,如UL、CSA和IEC/EN/DIN EN 60747-5-2等认证,适用于需要功能或基本绝缘隔离的系统设计。由于其出色的性能和可靠性,HCPL-814-300E被广泛应用于可编程逻辑控制器(PLC)、工业自动化设备、电机控制、开关电源反馈回路以及微处理器系统的I/O隔离等领域。
型号:HCPL-814-300E
制造商:Broadcom (Avago)
器件类型:高速光耦合器
通道数:1
封装类型:8-DIP
工作温度范围:-40°C 至 +105°C
隔离电压:3750 Vrms
最大数据速率:10 MBd
电流传输比(CTR):50% ~ 600%
正向电压(VF):典型1.7V,最大1.9V(IF=10mA)
响应时间(传播延迟):典型500ns
上升时间(tr):典型450ns
下降时间(tf):典型450ns
输出类型:集电极开路
最大集电极电流:50 mA
供电电压(VCC):4.5V 至 20V
HCPL-814-300E具备优异的电气隔离性能,能够在输入与输出之间提供高达3750 Vrms的隔离电压,有效防止高压瞬变对低压控制电路的损害,提升系统安全性与可靠性。其集成的光电探测器带有施密特触发器输出级,赋予器件良好的噪声抑制能力,确保在存在电磁干扰或信号抖动的工业环境中仍能保持稳定的逻辑输出。这种迟滞特性有助于消除输出端因输入信号缓慢变化或噪声引起的振荡,从而提高信号完整性。
该器件支持最高10MBd的数据传输速率,适用于中高速数字信号隔离应用,如数字I/O接口、串行通信隔离和脉冲信号传输等。其快速的响应时间(典型500ns传播延迟)保证了信号传输的实时性,满足大多数工业控制系统对响应速度的要求。此外,HCPL-814-300E的电流传输比(CTR)范围宽广(50%~600%),意味着在不同工作条件下仍能保持良好的信号耦合效率,减少对外部驱动电路的依赖,简化系统设计。
该光耦采用标准8引脚DIP封装,引脚间距符合行业通用规范,便于手工焊接和自动插件安装,适用于通孔安装工艺。其工作温度范围覆盖-40°C至+105°C,可在高温或低温环境下稳定运行,适合部署于恶劣工业现场。器件符合多项国际安全标准,包括UL 1577、CSA Component Acceptance Notice #5、IEC/EN/DIN EN 60747-5-2等,确保在医疗、工业和电力系统中的合规性。
Broadcom作为全球领先的光电子器件制造商,确保HCPL-814-300E具有高可靠性和长寿命。器件经过严格的可靠性测试,包括高温高湿反偏(H3TRB)测试和寿命老化评估,确保在长期运行中性能稳定。其LED老化特性经过优化,能够在多年使用后仍维持足够的CTR水平,延长系统维护周期。此外,该器件具有良好的共模瞬态抗扰度(CMTI),典型值超过10 kV/μs,能够在快速电压变化的环境中准确传递信号,避免误触发或信号丢失。
HCPL-814-300E广泛应用于需要电气隔离的工业与电力电子系统中。在可编程逻辑控制器(PLC)中,它常用于输入/输出模块的数字信号隔离,将现场传感器或执行器的信号与内部逻辑电路隔离开来,防止地环路干扰和高压窜入损坏CPU模块。在电机驱动和逆变器系统中,该光耦可用于隔离PWM控制信号,确保功率级与控制级之间的安全通信。
在开关电源(SMPS)中,HCPL-814-300E可用于反馈回路,将次级侧的电压或电流检测信号隔离传输至初级侧的PWM控制器,实现闭环稳压控制,同时满足安规隔离要求。其稳定的CTR特性和宽温工作能力使其在电源管理系统中表现出色。
此外,该器件适用于工业通信接口的信号隔离,如RS-232、RS-485等串行通信线路,用于防止不同设备间的地电位差引起的数据错误或设备损坏。在测试与测量设备中,HCPL-814-300E可用于隔离敏感的采集电路,提高系统的抗干扰能力。
其他应用场景还包括医疗电子设备中的信号隔离、太阳能逆变器中的控制信号传输、伺服控制系统中的编码器信号隔离以及各类嵌入式系统的I/O保护设计。由于其高可靠性与广泛认证,HCPL-814-300E也适用于对安全性要求较高的场合,如工业安全控制系统和电力监控装置。
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