HCPL-9031-500E是一款由Broadcom(原Avago Technologies)生产的高速光耦合器,属于其光隔离器产品线的一部分。该器件采用CMOS输出技术,具备较高的数据传输速率和优异的抗噪声性能,适用于需要电气隔离和快速信号传输的应用场景。HCPL-9031-500E集成了发光二极管(LED)和带有施密特触发输出的CMOS检测器,封装在一个小型化的8引脚SOIC-8宽体封装中,提供基本绝缘隔离等级,符合安全标准要求。该光耦支持单通道数字信号传输,典型应用包括工业自动化、电源控制、电机驱动系统以及通信接口中的电平转换与隔离。其设计注重功耗效率与稳定性,在宽温度范围内保持可靠工作,适合在恶劣环境条件下使用。此外,HCPL-9031-500E无需外部偏置元件即可正常运行,简化了电路设计并减少了整体元器件数量,提升了系统集成度。
该器件的工作电压范围较宽,支持TTL或CMOS逻辑电平兼容输入,并具有高共模瞬态抗扰度(CMTI),可有效抑制因快速开关引起的地弹噪声或电压瞬变干扰,确保信号完整性。由于采用了先进的制造工艺和材料,HCPL-9031-500E满足UL、CSA等国际安规认证要求,适用于工业级应用。该型号后缀‘-500E’表示其为卷带包装,适用于自动贴片生产线,便于大规模量产使用。作为一款高性能光耦,它在替代传统光电晶体管输出型光耦方面表现出明显优势,尤其是在速度和功耗方面的改进显著。
类型:光耦合器
通道数:1
输出类型:CMOS
数据速率:10 MBd
隔离电压:3750 Vrms
工作温度范围:-40°C 至 +105°C
供电电压(VCC):4.5V ~ 5.5V
低电平输出电流(IOL):24 mA
高电平输出电流(IOH):-15 mA
传播延迟时间(tPLH/tPHL):典型值45 ns / 50 ns
共模瞬态抗扰度(CMTI):≥15 kV/μs
封装形式:SOIC-8 Wide Body
绝缘爬电距离:≥7.5 mm
认证标准:UL 1577,CSA Component Acceptance Notice #5,IEC/EN/DIN EN 60747-5-5 (Option 2)
LED正向电流(IF):最大20 mA
HCPL-9031-500E具备多项先进特性,使其成为高速数字隔离应用的理想选择。首先,该器件采用CMOS输出结构而非传统的光电晶体管输出,从而实现了更快的响应速度和更低的功耗。其最大数据传输速率可达10 MBd,远高于一般光耦的1 Mbps级别,适用于需要高频信号传输的场合,如PWM控制、编码器反馈和数字总线隔离。其次,内置施密特触发器输入整形功能,增强了输入信号的抗噪声能力,能够有效滤除输入端的抖动和干扰,输出稳定干净的数字信号。
该光耦具有出色的共模瞬态抗扰度(CMTI),典型值大于15 kV/μs,即使在存在强烈电磁干扰或快速电压变化的环境中也能保持正常工作,避免误触发或信号失真。这对于变频器、逆变器和工业PLC等高噪声环境至关重要。此外,其宽体SOIC-8封装提供了足够的绝缘爬电距离(≥7.5 mm),满足基本绝缘要求,并通过了UL、CSA及IEC相关安全标准认证,确保在高压隔离应用中的安全性。
HCPL-9031-500E支持4.5V至5.5V的VCC供电范围,兼容标准5V系统逻辑电平,同时输出驱动能力强,低电平时可吸收24mA电流,足以直接驱动多数逻辑门或微控制器输入引脚。其传播延迟对称性良好(tPLH和tPHL接近),保证了信号时序的一致性,减少占空比失真。工作温度范围覆盖-40°C到+105°C,适用于严苛工业环境下的长期运行。值得一提的是,该器件无需外部上拉电阻或其他偏置元件,降低了外围电路复杂度,提高了可靠性。最后,-500E后缀表明其为编带包装,适合SMT贴装工艺,有利于提高生产效率和一致性。
HCPL-9031-500E广泛应用于需要高速信号隔离和电气隔离的各类电子系统中。在工业自动化领域,常用于PLC模块、I/O隔离板、现场总线通信接口(如Profibus、CAN隔离)以及传感器信号调理电路中,实现控制侧与执行侧之间的安全隔离。在电源管理系统中,该器件可用于开关电源(SMPS)、DC-DC转换器和功率因数校正(PFC)电路中的反馈环路隔离,确保主电路与控制芯片之间无直流通路,提升系统安全性。
在电机驱动和逆变器系统中,HCPL-9031-500E被用于隔离来自微控制器或DSP的PWM信号,将其传递至高压侧的栅极驱动电路,防止高压回路对低压控制部分造成损害。由于其高CMTI性能,特别适合用于IGBT或MOSFET的栅极驱动信号传输,即便在高dv/dt环境下仍能保持信号完整性。此外,在医疗设备中,该光耦可用于隔离患者连接部分与主控单元,满足医疗电气安全规范。
通信接口隔离也是其重要应用场景之一,例如RS-485、RS-232等串行通信线路中,用于消除地环路干扰,提升通信稳定性。在测试测量仪器中,HCPL-9031-500E可用于隔离采样控制信号或触发脉冲,防止测试装置受到被测设备的影响。此外,由于其小型化封装和高可靠性,也适用于紧凑型嵌入式控制系统、伺服驱动器和太阳能逆变器等新能源设备中。总之,凡是需要在高速数字信号路径中实现电气隔离的地方,HCPL-9031-500E都是一个性能优越且值得信赖的选择。
ACPL-M71T-500E
HCPL-0731-500E
6N137-W1
TLP2362