HCPL-9031-000E是一款由Broadcom(原Avago Technologies)推出的高速光耦合器,属于其高性能光隔离产品系列之一。该器件集成了一个高性能的发光二极管(LED)和一个集成在单个封装中的高增益、高速光探测器集成电路。HCPL-9031-000E专为在高噪声环境中实现可靠的信号隔离而设计,适用于需要电气隔离同时保持高速数据传输的应用场景。该光耦支持高达10 MBd的数据速率,能够在工业、通信和电源系统中提供稳定且安全的信号传输。其内部结构采用先进的光隔离技术,确保输入与输出之间具有优异的电绝缘性能,典型隔离电压可达3750 VRMS,满足多种安全标准要求。此外,HCPL-9031-000E采用8引脚DIP(双列直插式)封装,符合行业通用尺寸标准,便于PCB布局和自动化装配。该器件工作温度范围宽,通常为-40°C至+105°C,适合在严苛环境条件下长期稳定运行。由于其出色的共模瞬态抗扰度(CMTI),即使在存在快速电压变化的环境中也能保证信号完整性,避免误触发或数据错误。HCPL-9031-000E常用于驱动IGBT、MOSFET等功率器件的栅极,在变频器、伺服驱动器、开关电源和工业PLC中发挥关键作用。
型号:HCPL-9031-000E
制造商:Broadcom (Avago)
类型:高速光耦合器
通道数:1通道
数据速率:最高10 MBd
电流传输比(CTR):50% 至 600%
隔离电压:3750 VRMS(1分钟,UL认证)
工作温度范围:-40°C 至 +105°C
存储温度范围:-55°C 至 +125°C
最大LED正向电流:50 mA
LED正向电压(VF):1.7 V(典型值)
响应时间(传播延迟):典型值 2 μs
共模瞬态抗扰度(CMTI):±15 kV/μs(最小值)
电源电压(VCC):4.5 V 至 5.5 V
输出类型:开集输出
封装类型:8-DIP(宽体)
安全认证:UL 1577、CSA、IEC/EN/DIN EN 60747-5-2
HCPL-9031-000E具备多项关键特性,使其在工业级信号隔离应用中表现出色。首先,其高共模瞬态抗扰度(CMTI)达到±15 kV/μs,这一指标显著优于许多同类光耦器件,意味着即使在高频开关噪声环境下,如逆变器或电机驱动电路中出现快速dv/dt变化时,该器件仍能有效抑制共模干扰,防止输出端产生误脉冲,从而保障控制系统的稳定性与安全性。
其次,该光耦采用集成化设计,内部包含高增益光电探测器IC,能够对微弱的光信号进行放大和整形,确保输出信号的陡峭边沿和低抖动,提升整体通信质量。这种设计不仅提高了信噪比,还降低了对外部滤波元件的需求,简化了外围电路设计。
再者,HCPL-9031-000E具有较宽的工作温度范围(-40°C 至 +105°C),可在极端高低温条件下可靠运行,适用于户外设备、工业自动化和车载电子等复杂环境。其3750 VRMS的高隔离电压支持基本隔离等级,并通过UL、CSA及IEC相关标准认证,满足全球主流安规要求,有助于终端产品通过安全认证。
此外,该器件的开集输出结构提供了良好的接口灵活性,可轻松连接不同逻辑电平的微控制器、FPGA或驱动芯片,配合上拉电阻即可适配5V或3.3V系统。其典型的2 μs传播延迟和均衡的上升/下降时间也有助于维持数字信号的完整性,尤其适合PWM信号传输和状态反馈回路。
最后,HCPL-9031-000E在制造过程中遵循无铅(Pb-free)工艺,符合RoHS环保标准,支持绿色电子产品设计。综合这些特性,该器件成为中速数字隔离应用中的理想选择,兼顾性能、可靠性与合规性。
HCPL-9031-000E广泛应用于需要电气隔离的工业与电力电子系统中。其主要应用场景包括交流伺服驱动器、变频器(VFD)、不间断电源(UPS)、开关模式电源(SMPS)以及工业可编程逻辑控制器(PLC)。在这些系统中,它常被用于微处理器或DSP与高压功率级之间的信号隔离,特别是在IGBT或MOSFET栅极驱动电路中作为PWM信号的隔离传输元件,以防止高压侧故障影响低压控制部分,提升系统安全性。
此外,该光耦也适用于工业现场总线通信接口的隔离,例如在RS-485、CAN总线或其他数字I/O模块中,用于隔离控制信号,防止地环路干扰和电压尖峰损坏敏感电路。由于其具备较强的抗干扰能力,特别适合在电磁环境复杂的工厂自动化设备中使用。
在新能源领域,如太阳能逆变器和风力发电控制系统中,HCPL-9031-000E可用于直流母线电压检测反馈、继电器驱动隔离以及保护信号的传输,确保主控单元与高压侧之间的安全交互。
医疗设备中某些非直接接触类电子系统也可能采用此类光耦进行辅助电源控制或状态监控信号的隔离处理,前提是满足相应的医用安全标准。同时,在测试测量仪器中,该器件可用于隔离采样控制信号,提高测量精度和设备可靠性。
综上所述,HCPL-9031-000E凭借其高可靠性、良好噪声抑制能力和工业级温度适应性,已成为现代电力电子系统中不可或缺的关键元器件之一。
HCPL-9030-000E
HCPL-9031
ACPL-M71T
6N137
TLP2368